捕获太阳能的过程与氧化磷酸化在本质上是相似的，因为两者都包括了能量以质子浓度梯度形式存在以及这种浓度差所驱动的ATP的合成。用于驱动电子传递链的电子是来自于被称为光合反应中心的蛋白质。根据所含的光合色素类型的不同，可以将反应中心体分为两类：去镁叶绿素-醌型和铁-硫型；大多数的光合细菌只含有一类反应中心体，而植物和蓝藻则含有两类。此外，光系统是在光合作用中发挥主要作用的蛋白质复合物，包括光系统I和II。在植物中，光系统II可以利用光能从水中获得电子，并释放出氧气。电子随后流入细胞色素b6f复合物，该复合