Маленькие зеленые тельца в клетках растений называются хлоропластами. Эти органеллы являются основными местами фотосинтеза – процесса, при котором световая энергия преобразуется в химическую энергию, что позволяет растениям производить органические соединения, такие как глюкоза, из неорганических веществ, как углекислый газ и вода. Хлоропласты содержат пигмент хлорофилл, который поглощает свет, в основном в синем и красном спектрах, и придаёт хлоропластам их характерный зелёный цвет.
Хлоропласты имеют двойную мембрану. Внутренняя мембрана образует структуры, называемые тилакоидами, которые складываются в стопки, известные как граны. Это в тилакоидах происходит поглощение света и начало фотосинтетических реакций. Пространство между тилакоидами заполнено стромой – жидким матриксом, содержащим ферменты, ДНК и рибосомы.
Фотосинтез в хлоропластах можно разделить на две основные стадии: световые реакции и темновые реакции (или цикл Кальвина). В световых реакциях, которые происходят в тилакоидных мембранах, энергия света используется для образования АТФ и НАДФН, которые затем используются в темновых реакциях в строме для фиксации углекислого газа и синтеза глюкозы.
Хлоропласты также имеют собственную ДНК и рибосомы, что позволяет им синтезировать некоторые из своих собственных белков и указывает на их происхождение от древних симбиотических цианобактерий через процесс эндосимбиоза.