Fotofosforylaatiolla tarkoitetaan valoenergian käyttöä, jonka avulla saadaan lopulta energiaa ADP:n muuttamiseksi ATP:ksi ja siten elävien olentojen universaalin energiavaluutan täydentämiseksi. Prokaryoottien yksinkertaisimmissa järjestelmissä fotosynteesiä käytetään vain energian tuottamiseen eikä minkään biologisen molekyylin rakentamiseen. Näissä järjestelmissä on prosessi, jota kutsutaan sykliseksi fotofosforylaatioksi, joka vain toteuttaa ADP:stä ATP:ksi muuttuvan prosessin välittömän energian saamiseksi näille soluille. Tässä prosessissa käytetään vain Photosystem I:tä ja klorofylli P700:aa.
Yllä oleva luonnos syklisestä prosessista on mukailtu Mooren ym. artikkelissa esitetyn visualisoinnin mukaan. Kaksi fotonia joko spektrin punaisesta tai sinisestä päästä sopii pigmenttien herkkään vasteeseen. Antennikompleksi sieppaa ne ja siirtää ne Photosystem I -reaktiokeskukseen, joka luovuttaa kaksi korkeaenergistä elektronia primäärielektronireseptoriin. Ne siirtyvät ferrodoksiinille (Fd), rautaa sisältävälle proteiinille, joka toimii elektronin kuljettajana. Toinen elektroninkuljettaja plastokinoni (Pq) kuljettaa elektronit kahden sytokromin muodostamaan kompleksiin. Prosessissa saadaan energiaa, joka tuottaa kalvon poikki protonigradientin, jota voidaan käyttää ADP:n muuntamiseen ATP:ksi. Plastosyaniini (Pc) palauttaa elektronit reaktiokeskuksen P700-pigmenttiin syklin loppuun saattamiseksi.
Tämä luonnos seuraa Karpin esimerkkiä tapahtumien sijoittamisessa suhteessa kalvoon. Tämä tekee selvemmäksi, että ATP:n tuotantoprosessia ohjaa protonigradientti. Karp huomauttaa, että tätä syklistä fotofosforylaatiota tapahtuu myös eristetyissä kloroplasteissa, ja se voi tuottaa ylimääräistä ATP:tä tukemaan hiilihydraattisynteesiä, joka tapahtuu ei-syklisen elektroninsiirron seurauksena.
Energiakierto elävissä olennoissa