Chloroplasten sind die wichtigste Zellstruktur, die an der Photosynthese der Pflanzen beteiligt ist. Chloroplasten enthalten hohe Konzentrationen an Chlorophyll, dem Hauptpigment, das bei der Photosynthese verwendet wird.
Chloroplasten sind dreifachmembranige Organellen, die sich in Pflanzenzellen befinden. Ihre dritte Membran wird als Thylakoidmembran bezeichnet. In den Thylakoidmembranen befindet sich das Chlorophyll. Chloroplasten werden aufgrund ihrer hohen Chlorophyllkonzentration als Plastiden bezeichnet. Diese Organellen sind hochdynamisch und können sich innerhalb der Pflanzenzellen frei bewegen. Sie können sich auch in zwei Teile kneifen, um sich zu vermehren. Chloroplasten enthalten ihre eigene DNA, weshalb sie sich frei vermehren können.
Bei der Photosynthese fangen die Thylakoidmembranen der Chloroplasten die Lichtenergie der Sonne ein. Die Lichtenergie erreicht die Chlorophyllpigmente in den Thylakoidmembranen und energetisiert die Elektronen in den Pigmenten. Diese Elektronen werden dann durch eine Elektronentransportkette durch die Thylakoidmembran des Chloroplasten transportiert. Während sich die Elektronen entlang der Elektronentransportkette bewegen, erzeugen sie Energie in Form von ATP und NADPH. Jedes Chlorophyllmolekül in den Chloroplasten ersetzt eines seiner verlorenen Elektronen durch ein Elektron aus dem Wasser in den Pflanzenzellen. Dieser gesamte photosynthetische Prozess setzt Sauerstoff in die Atmosphäre frei.
