작동 방식은 다음과 같습니다.
1. 빛 의존적 반응 : 광 에너지는 전자 에너지가있는 thylakoid 막에서 엽록소에 의해 흡수된다. 이 전자는 전자 수송 체인을 따라 전달되어 에너지를 방출합니다.
2. 양성자 펌핑 : 전자 수송 체인에 의해 방출되는 에너지는 기질 (thylakoids 외부의 공간)에서 thylakoid 루멘 (thylakoids 내부의 공간)으로부터 양성자 (H+)를 펌핑하는데 사용된다. 이것은 루멘 내부에 더 높은 농도의 양성자가있는 양성자 구배를 만듭니다.
3. ATP 신타 제 : 양성자 구배는 저장된 잠재적 에너지를 나타냅니다. 이 에너지는 thylakoid 막에 내장 된 효소 인 ATP 신타 제에 의해 활용됩니다. 양성자는 ATP 신타 제를 통해 루멘에서 기질까지 농도 구배를 내려갑니다.
4. ATP 생산 : ATP 신타 제를 통한 양성자의 흐름은 ADP 및 무기 인산염 (PI)으로부터 ATP의 생성을 유도한다. 이 과정을 Chemiosmosis라고합니다.
따라서, 광 의존적 반응에 의해 구동되는 thylakoid 막을 가로 지르는 양성자의 움직임은 광합성에서 ATP를 생성하는 데 필요한 에너지를 생성하는 데있어 핵심 요소이다.