Des chloroplastes isolés et éclairés, en présence d’un oxydant (benzoquinone), transforment de l’hémoglobine en oxyhémoglobine. L’oxygène produit provient de l’eau, comme le montre l’emploi d’eau marquée à l’oxygène lourd H₂¹⁸O, selon une réaction du type :

Le transfert des électrons à partir de l’eau s’effectue contre un gradient électrochimique grâce à l’énergie apportée par le photosystème II (P680) qui permet la production d’oxygène.

Les électrons seraient transférés à un accepteur terminal, le NADP⁺, au moyen de l’intervention du photosystème I (P₇₀₀). Ce photosystème prendrait le relais du précédent. Entre les deux, les électrons perdraient une partie de leur énergie, au cours du passage par une série de transporteurs, comprenant la plastoquinone, plusieurs cytochromes (b₆, b₅₅₉, f), et la plastocyanine.

En résumé, les électrons seraient transférés de l’eau au NADP grâce à un apport d’énergie considérable, d’origine solaire.