Une fraction de chloroplastes illuminés, en solution avec de l’ADP, du phosphate inorganique et du NADP, produit de l’ATP et du NADPH. La phosphorylation engendrée par la lumière serait couplée avec le transfert des électrons, à l’issue du photosystème II. L’abaissement thermodynamique entre la plastoquinone et le photosystème I serait suffisant pour permettre la synthèse d’ATP. Une telle photo phosphorylation acyclique (figure 42) s’effectue au cours du transfert des électrons vers le NADP. Elle produit environ 2 ATP pour un flux de 4 e-, soit pour un O₂ dégagé.

Figure 42 : Schéma de la photo phosphorylation acyclique.

Une photo-phosphorylation cyclique (figure 43), a lieu quand les électrons issus du photosystème I, au lieu de passer vers le NADP, transitent à nouveau par la chaîne des transporteurs. Ce cycle est facilité par la raréfaction du NADP, due à l’accumulation de sa forme réduite. Il transforme une partie importante de l’énergie lumineuse en liaisons chimiques (ATP). Les deux sortes de phosphorylation ont vraisemblablement lieu en même temps. Elles approvisionnent le chloroplaste en NADPH et en ATP.

Figure 43 : Schéma de la photo phosphorylation cyclique.