Молекулы пластоцианина окисляют цитохром f и восстанавливают реакционный центр фотосистемы I. Они диффундируют в люминальном пространстве на довольно большие расстояния (сотни нм) и переносят электроны между гранальными и стромальными областями в тилакоидах (Мокроносов and Гавриленко 1992; Hope 1993; Gross 1996). В нативном хлоропласте толщина люмена (4–10 нм (Mehta, Sarafis et al. 1999)) сравнима с размерами пластоцианина (40х28х30 Å). Поэтому в люмене диффузия пластоцианина сильно затруднена выступающими частями трансмембранных мультиферментных комплексов и другими молекулами пластоцианина (Hope 2000).
Известно, что электростатические взаимодействия играют ключевую роль при связывании пластоцианина с мультиферментными комплексами. Благодаря наличию электростатических сил притяжения и отталкивания диффузия пластоцианина к сайту связывания с белковым комплексом имеет направленный характер и молекула пластоцианина ориентируется в электрическом поле комплекса.