Dua fotosistem duduk dalam membran tilakoid. Dalam fotosistem II (PSII, pusat reaksi P680) sebuah foton yang terserap menaikkan sebuah elektron pasangan istimewanya ke energi yang tinggi; elektron itu pergi, dan P680 yang teroksidasi, pengoksidasi biologis terkuat, mengambil sebuah elektron dari air: sebuah gugusan mangan membelah dua molekul air menjadi , empat proton (yang dilepas ke dalam lumennya) dan empat elektron, satu foton pada satu waktu. Elektronnya menuruni sebuah rantai pengangkut elektron — plastokuinon, kompleks sitokrom , plastosianin — dan energi yang hilang darinya memompa proton ke dalam lumennya. Dalam fotosistem I (PSI, P700) sebuah foton kedua mengangkatnya lagi, ke potensial yang cukup rendah untuk mereduksi feredoksin lalu menjadi NADPH. Digambar pada skala potensial redoks, lintasannya berupa huruf Z: dua pendakian oleh cahaya, dua penurunan oleh kimia.
Contoh
Contoh 14.7 (Aliran siklik dan taksiklik)
Lintasan lurus dari air ke NADPH memberikan, tiap , dua NADPH dan sekitar tiga ATP; daur Calvin memerlukan rasio tepat tiga ATP terhadap dua NADPH, dan kerja kloroplas yang lain memerlukan lebih banyak ATP. Ketika ATP-nya kurang, elektron dari feredoksin kembali ke plastokuinon alih-alih pergi ke (fotofosforilasi siklik): PSI sendirian, yang memompa proton dan membuat ATP tanpa oksigen maupun NADPH. Kedua ragamnya diimbangkan menurut permintaannya.