La fotofosforilación se refiere al uso de la energía de la luz para proporcionar en última instancia la energía para convertir el ADP en ATP, reponiendo así la moneda energética universal en los seres vivos. En los sistemas más simples de los procariotas, la fotosíntesis se utiliza sólo para la producción de energía, y no para la construcción de ninguna molécula biológica. En estos sistemas existe un proceso llamado fotofosforilación cíclica, que sólo realiza el proceso de ADP a ATP para obtener energía inmediata para estas células. Este proceso utiliza sólo el Fotosistema I y la clorofila P700.
El esbozo anterior del proceso cíclico se basa en una visualización en Moore, et al. Dos fotones del extremo rojo o azul del espectro se ajustan a la respuesta sensible de los pigmentos. Son capturados por el complejo de la antena y transferidos al centro de reacción del Fotosistema I, que aporta dos electrones de alta energía al receptor primario de electrones. Éstos pasan a la ferrodoxina (Fd), una proteína que contiene hierro y que actúa como portadora de electrones. Un segundo transportador de electrones, la plastoquinona (Pq), lleva los electrones a un complejo de dos citocromos. En el proceso, se proporciona energía para producir un gradiente de protones a través de la membrana que puede utilizarse para la conversión de ADP en ATP. Los electrones son devueltos por la plastocianina (Pc) al pigmento P700 en el centro de reacción para completar el ciclo.
Este esquema sigue la línea de Karp de situar los acontecimientos en relación con la membrana. Así queda más claro que el proceso de producción del ATP es impulsado por el gradiente de protones. Karp señala que esta fotofosforilación cíclica también tiene lugar en cloroplastos aislados y puede proporcionar ATP adicional para ayudar a la síntesis de carbohidratos que tiene lugar como resultado del transporte de electrones no cíclico.
El ciclo energético en los seres vivos