Chloroplasten in den Zellen von Elodea und anderen Pflanzen betreiben Photosynthese und wandeln Sonnenlicht in biochemische Energie um, die als Kohlenhydrate gespeichert wird. Sowohl Pflanzen als auch die Tiere, die sie konsumieren, benötigen Kohlenhydrate, um die Zellaktivität anzukurbeln.
Chloroplasten sind Organellen, die sich aus undifferenzierten Plastiden in Pflanzenblattzellen bilden, die durch die Anwesenheit von Licht ausgelöst werden, und sie reproduzieren sich in einem Prozess, der der binären Spaltung ähnelt. Eine Hülle, die aus einer Doppelmembran besteht, die durch einen Zwischenmembranraum getrennt ist, umgibt den Chloroplasten.
Die Lichtphase der Photosynthese, die Sonnenlicht in Energietransportchemikalien umwandelt, findet in einem mit Chlorophyll pigmentierten Membransystem statt. Dieses Thylakoid-Netzwerk besteht aus lichtsammelnden Blättern, den sogenannten Stroma-Lamellen, die mit lichtverarbeitenden Säcken verbunden sind, die zu Strukturen namens Grana gestapelt sind. Die Grana stabilisieren die Thylakoidstruktur, während die Stromalamellen dafür sorgen, dass sie flexibel genug bleibt, um auf vorhandenes Licht zu reagieren.
Die Dunkelphase der Photosynthese findet in einer Flüssigkeit mit hohem pH-Wert, dem Stroma, statt und benötigt kein Licht. Enzyme im Stroma wandeln instabile energetisierte Ergebnisse der Lichtphase in Sauerstoff und Glukose um.
Elodea-Blattzellen beteiligen sich an zytoplasmatischer Strömung, die Chloroplasten als Reaktion auf Beleuchtungsgradienten in Lichtbereiche bewegt.
Nanotechnologie ist die nächste Stufe der Photosyntheseforschung. Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology führten Kohlenstoff-Nanoröhrchen in Chloroplasten ein, wodurch die Lichtmenge erhöht wurde.
