Il trasporto di elettroni fotosintetico può coinvolgere sia un flusso lineare dall’acqua al NADP, attraverso i Photosystems (PS) II e I o un flusso ciclico che coinvolge solo PSI. Poco si sa sui fattori che regolano il flusso relativo attraverso ciascuna di queste vie. Abbiamo esaminato il trasporto fotosintetico di elettroni attraverso ogni sistema in piante di Arabidopsis thaliana in cui le subunità PSI-D1 o PSI-E1 di PSI sono state eliminate. In entrambi i casi, questo si traduce in uno squilibrio nel turnover di PSI e PSII, in modo tale che il trasporto di elettroni PSII è limitato dal turnover PSI. La fosforilazione del complesso II di light-harvesting (LHCII) e la sua migrazione verso il PSI è aumentata, ma solo parzialmente reversibile e non sufficiente a bilanciare il turnover del fotosistema. Nonostante questo, il flusso ciclico di elettroni è in grado di competere efficacemente con il PSI in una serie di condizioni. Nelle foglie adattate al buio, l’efficienza del flusso ciclico rispetto a quello lineare indotto dalla luce rossa lontana è aumentata, il che implica che la fase limitante del flusso ciclico risiede nella reiniezione di elettroni nella catena di trasporto degli elettroni. L’illuminazione delle foglie con luce bianca ha portato all’induzione transitoria di un significativo quenching non fotochimico nelle piante knockout che è probabilmente un quenching ad alta energia indotto dal flusso ciclico di elettroni. Ad alta luce e a bassa CO2, il quenching non fotochimico era maggiore nelle piante knockout che nel wildtype. Il confronto del turnover di PSI e PSII in tali condizioni ha suggerito che questo è generato dal flusso ciclico di elettroni intorno a PSI. Concludiamo che, quando la concentrazione di PSI è limitante, il flusso ciclico di elettroni è ancora in grado di competere efficacemente con il flusso lineare per mantenere un alto ΔpH per regolare la fotosintesi.