Un cloroplasto es un tipo de estructura, llamada orgánulo, que se encuentra en las plantas y es donde ocurre la fotosíntesis. Normalmente presentes en las hojas de las plantas, los cloroplastos contienen todos los componentes que permiten que la planta convierta la luz solar en energía utilizable. Los principales componentes de los cloroplastos son las membranas, la clorofila y otros pigmentos, la grana y el estroma.
Los cloroplastos son uno de los componentes más importantes de una planta porque en ellos tiene lugar todo el proceso fotosintético. Cada célula de la hoja de una planta puede tener 50 de estos orgánulos. Los cloroplastos aparecen solo en organismos eucarióquicos, que son principalmente no animales.
Hay tres tipos de membranas en los cloroplastos: la membrana externa, la membrana interna y las membranas tilacoides. La membrana externa rodea al cloroplasto y permite que las moléculas entren y salgan del orgánulo sin discreción. La membrana interna está ubicada debajo de la externa y es más discriminatoria sobre lo que permite entrar y salir del cloroplasto. Las membranas tilacoides se encuentran dentro de la membrana interna y están dispuestas en pilas que están conectadas entre sí por laminillas estromales. Estas laminillas sirven como marco o esqueleto para cada cloroplasto.
La clorofila es un pigmento verde que recoge la luz solar necesaria para la fotosíntesis. Ubicada en las membranas tilacoides, la clorofila es la que causa la coloración verde de las hojas. Otros pigmentos, como los carotenoides, que hacen que las zanahorias sean de color naranja, también se encuentran en las membranas de los tilacoides.
Por lo general, estos otros pigmentos se encuentran en cantidades mucho más pequeñas que la clorofila. Cada pigmento absorbe diferentes longitudes de onda de luz. Por ejemplo, la clorofila absorbe todas las longitudes de onda excepto el verde, por lo que el pigmento parece verde a los ojos.
Los grana son pilas de membranas tilacoides. Cada granum almacena la luz solar obtenida por la clorofila y obtiene agua (Hsub2O) y dióxido de carbono (CO2) de otras partes de las hojas para formar un tipo de azúcar (C6H12O6) que la planta utiliza como alimento. Este es el proceso de fotosíntesis dependiente de la luz. El azúcar que la planta no utiliza inmediatamente se convierte en trifosfato de adenosina (ATP) y se almacena para su uso posterior. Este proceso también ocurre en la grana.
El estroma es una sustancia gelatinosa que rodea las membranas tilacoides de cada cloroplasto. Las enzimas del estroma toman el ATP y lo vuelven a convertir en azúcares que luego son utilizados por las plantas. Este proceso se denomina reacción oscura porque, a diferencia de las reacciones dependientes de la luz, no depende de la luz solar para completarse. La conversión de ATP en azúcar se conoce como ciclo de Calvin.