Un cloroplast este un tip de structură, numită organel, care se găsește în plante și este locul unde are loc fotosinteza. Prezente în mod normal în frunzele plantelor, cloroplastele conțin toate componentele care permit plantei să transforme lumina solară în energie utilizabilă. Principalele componente ale cloroplastelor sunt membranele, clorofila și alți pigmenți, grana și stroma.
Cloroplastele sunt una dintre cele mai importante componente ale unei plante deoarece în ele are loc întregul proces fotosintetic. Fiecare celulă dintr-o frunză de plantă poate avea 50 dintre aceste organite. Cloroplastele apar numai în organismele eucariotice, care sunt în principal non-animale.
Există trei tipuri de membrane în cloroplaste: membrana exterioară, membrana interioară și membranele tilacoide. Membrana exterioară înconjoară cloroplastul și permite moleculelor să intre și să iasă din organite fără discreție. Membrana interioară este situată sub cea exterioară și este mai discriminatorie în ceea ce privește ceea ce permite să intre și să iasă din cloroplast. Membranele tilacoide se află în interiorul membranei interioare și sunt aranjate în stive care sunt conectate între ele prin lamele stromale. Aceste lamele servesc drept cadru sau schelet pentru fiecare cloroplast.
Clorofila este un pigment verde care adună lumina solară necesară pentru fotosinteză. Situată în membranele tilacoide, clorofila este cea care provoacă colorarea verde a frunzelor. Alți pigmenți, cum ar fi carotenoizii, care fac morcovii portocalii, se găsesc și în membranele tilacoide.
De obicei, acești alți pigmenți se găsesc în cantități mult mai mici decât clorofila. Fiecare pigment absoarbe diferite lungimi de undă de lumină. De exemplu, clorofila absoarbe orice lungime de undă, dar verde, motiv pentru care pigmentul pare verde pentru ochi.
Granele sunt stive de membrane tilacoide. Fiecare granum stochează lumina solară obținută de clorofilă și obține apă (Hsub2O) și dioxid de carbon (CO2) din alte părți ale frunzelor pentru a forma un tip de zahăr (C6H12O6) pe care planta îl folosește pentru hrană. Acesta este procesul de fotosinteză dependent de lumină. Zahărul care nu este utilizat imediat de plantă este transformat în adenozin trifosfat (ATP) și este depozitat pentru utilizare ulterioară. Acest proces are loc și la grana.
Stroma este o substanță asemănătoare unui gel care înconjoară membranele tilacoide din fiecare cloroplast. Enzimele din stromă preiau ATP-ul și îl convertesc înapoi în zaharuri care sunt apoi folosite de plante. Acest proces se numește o reacție întunecată deoarece, spre deosebire de reacțiile dependente de lumină, nu se bazează pe lumina soarelui pentru a se finaliza. Conversia ATP în zahăr este cunoscută ca ciclul Calvin.