Un cloroplasto è un tipo di struttura, chiamata organello, che si trova nelle piante ed è dove avviene la fotosintesi. Normalmente presenti nelle foglie delle piante, i cloroplasti contengono tutti i componenti che consentono alla pianta di convertire la luce solare in energia utilizzabile. I componenti principali dei cloroplasti sono le membrane, la clorofilla e altri pigmenti, grana e stroma.
I cloroplasti sono uno dei componenti più importanti di una pianta perché in essi avviene l’intero processo fotosintetico. Ogni cellula di una foglia di pianta può avere 50 di questi organelli. I cloroplasti compaiono solo negli organismi eucarioci, che sono principalmente non animali.
Ci sono tre tipi di membrane nei cloroplasti: la membrana esterna, la membrana interna e le membrane tilacoidi. La membrana esterna circonda il cloroplasto e consente alle molecole di entrare e uscire dall’organello senza discrezione. La membrana interna si trova al di sotto di quella esterna ed è più discriminante su ciò che consente di entrare e uscire dal cloroplasto. Le membrane tilacoidi si trovano all’interno della membrana interna e sono disposte in pile collegate tra loro da lamelle stromali. Queste lamelle fungono da struttura o scheletro per ogni cloroplasto.
La clorofilla è un pigmento verde che raccoglie la luce solare necessaria per la fotosintesi. Situata nelle membrane tilacoidi, la clorofilla è ciò che provoca la colorazione verde delle foglie. Altri pigmenti, come i carotenoidi, che rendono le carote arancioni, si trovano anche nelle membrane tilacoidi.
Di solito, questi altri pigmenti si trovano in quantità molto minori rispetto alla clorofilla. Ogni pigmento assorbe diverse lunghezze d’onda della luce. Ad esempio, la clorofilla assorbe ogni lunghezza d’onda tranne il verde, motivo per cui il pigmento appare verde all’occhio.
I grana sono pile di membrane tilacoidi. Ogni granulo immagazzina la luce solare ottenuta dalla clorofilla e ricava acqua (Hsub2O) e anidride carbonica (CO2) da altre parti delle foglie per formare un tipo di zucchero (C6H12O6) che la pianta utilizza per il cibo. Questo è il processo di fotosintesi dipendente dalla luce. Lo zucchero che non viene utilizzato immediatamente dalla pianta viene convertito in adenosina trifosfato (ATP) e immagazzinato per un uso successivo. Questo processo avviene anche nel grana.
Lo stroma è una sostanza gelatinosa che circonda le membrane tilacoidi in ciascun cloroplasto. Gli enzimi nello stroma prendono l’ATP e lo riconvertono in zuccheri che vengono poi utilizzati dalle piante. Questo processo è chiamato reazione oscura perché, a differenza delle reazioni dipendenti dalla luce, non si basa sulla luce solare per essere completato. La conversione dell’ATP in zucchero è nota come ciclo di Calvin.