Fotofosforilarea se referă la utilizarea energiei luminoase pentru a furniza în cele din urmă energia necesară pentru a converti ADP în ATP, refăcând astfel moneda energetică universală a organismelor vii. În cele mai simple sisteme din procariote, fotosinteza este utilizată doar pentru producerea de energie, și nu pentru construirea vreunei molecule biologice. În aceste sisteme există un proces numit fotofosforilare ciclică, care realizează doar procesul de transformare a ADP în ATP pentru a obține energie imediată pentru aceste celule. Acest proces utilizează doar fotosistemul I și clorofila P700.
Schița de mai sus a procesului ciclic este modelată după o vizualizare din Moore, et al. Doi fotoni de la capătul roșu sau albastru al spectrului se potrivesc cu răspunsul sensibil al pigmenților. Aceștia sunt captați de complexul antenei și transferați la centrul de reacție Photosistem I, care contribuie cu doi electroni de înaltă energie la receptorul primar de electroni. Aceștia sunt trecuți la ferodoxină (Fd), o proteină care conține fier și care acționează ca un transportor de electroni. Un al doilea purtător de electroni, plastochinona (Pq), transportă electronii către un complex format din doi citocromi. În acest proces, energia este furnizată pentru a produce un gradient de protoni de-a lungul membranei, care poate fi utilizat pentru transformarea ADP în ATP. Electronii sunt returnați de plastocianină (Pc) la pigmentul P700 din centrul de reacție pentru a finaliza ciclul.
Această schiță urmează exemplul lui Karp pentru a plasa evenimentele în raport cu membrana. Acest lucru face mai clar faptul că procesul de producere a ATP este condus de gradientul de protoni. Karp subliniază că această fotofosforilare ciclică are loc, de asemenea, în cloroplaste izolate și poate furniza ATP suplimentar pentru a ajuta la sinteza carbohidraților care are loc ca urmare a transportului neciclic de electroni.
Ciclul energetic în organismele vii