Ein Chloroplast ist eine Art von Struktur, die als Organelle bezeichnet wird und in Pflanzen vorkommt und in der die Photosynthese stattfindet. Chloroplasten, die normalerweise in Pflanzenblättern vorkommen, enthalten alle Komponenten, die es der Pflanze ermöglichen, Sonnenlicht in nutzbare Energie umzuwandeln. Die Hauptbestandteile von Chloroplasten sind die Membranen, Chlorophyll und andere Pigmente, Grana und Stroma.
Chloroplasten sind einer der wichtigsten Bestandteile einer Pflanze, da in ihnen der gesamte Photosyntheseprozess stattfindet. Jede Zelle in einem Pflanzenblatt kann 50 dieser Organellen haben. Chloroplasten treten nur in eukaryokischen Organismen auf, die hauptsächlich nicht-tierisch sind.
Es gibt drei Arten von Membranen in Chloroplasten: die äußere Membran, die innere Membran und die Thylakoidmembran. Die äußere Membran umgibt den Chloroplasten und ermöglicht es Molekülen, sich ohne Diskretion in die Organelle hinein und aus ihr heraus zu bewegen. Die innere Membran befindet sich unter der äußeren und ist diskriminierender, was sie in den Chloroplasten hinein und aus ihm heraus lässt. Die Thylakoidmembranen liegen innerhalb der inneren Membran und sind in Stapeln angeordnet, die durch Stromalamellen miteinander verbunden sind. Diese Lamellen dienen als Gerüst oder Skelett für jeden Chloroplasten.
Chlorophyll ist ein grünes Pigment, das das für die Photosynthese benötigte Sonnenlicht sammelt. Chlorophyll befindet sich in den Thylakoidmembranen und verursacht die grüne Färbung der Blätter. Auch andere Pigmente wie Carotinoide, die Karotten orange machen, finden sich in den Thylakoidmembranen.
Normalerweise werden diese anderen Pigmente in viel geringeren Mengen als Chlorophyll gefunden. Jedes Pigment absorbiert unterschiedliche Wellenlängen des Lichts. Chlorophyll beispielsweise absorbiert alle Wellenlängen außer grün, weshalb das Pigment für das Auge grün erscheint.
Die Grana sind Stapel von Thylakoidmembranen. Jedes Granum speichert das durch das Chlorophyll gewonnene Sonnenlicht und gewinnt Wasser (Hsub2O) und Kohlendioxid (CO2) aus anderen Teilen der Blätter, um eine Zuckerart (C6H12O6) zu bilden, die die Pflanze als Nahrung verwendet. Dies ist der lichtabhängige Prozess der Photosynthese. Zucker, der von der Pflanze nicht sofort verwendet wird, wird in Adenosintriphosphat (ATP) umgewandelt und für die spätere Verwendung gelagert. Dieser Vorgang findet auch im Grana statt.
Das Stroma ist eine gelartige Substanz, die die Thylakoidmembranen in jedem Chloroplasten umgibt. Enzyme im Stroma nehmen das ATP auf und wandeln es wieder in Zucker um, der dann von den Pflanzen verwendet wird. Dieser Prozess wird als Dunkelreaktion bezeichnet, da er im Gegensatz zu den lichtabhängigen Reaktionen nicht auf Sonnenlicht angewiesen ist. Die Umwandlung von ATP in Zucker wird als Calvin-Zyklus bezeichnet.