I cloroplasti nelle cellule di elodea e altre piante svolgono la fotosintesi, convertendo la luce solare in energia biochimica immagazzinata come carboidrati. Sia le piante che gli animali che le consumano richiedono carboidrati per alimentare l'attività cellulare.
I cloroplasti sono organelli che si formano da plastidi indifferenziati nelle cellule delle foglie delle piante innescati dalla presenza di luce, e si riproducono in un processo simile alla fissione binaria. Un involucro composto da una doppia membrana separata da uno spazio inter-membrana circonda il cloroplasto.
La fase di luce della fotosintesi, che converte la luce solare in sostanze chimiche per il trasporto di energia, avviene in un sistema di membrane pigmentate con clorofilla. Questa rete thylakoid consiste di fogli che raccolgono la luce chiamati stroma lamelle che si collegano alle sacche di elaborazione della luce accatastate in strutture chiamate grana. La grana stabilizzare la struttura tilacoide mentre le lamelle stroma assicurano che rimanga abbastanza flessibile per rispondere alla luce disponibile.
La fase oscura della fotosintesi si verifica in un fluido ad alto pH chiamato stroma e non richiede luce. Gli enzimi nello stroma convertono i risultati energetici instabili della fase di luce in ossigeno e glucosio.
Le cellule a foglia di elodea si attivano in streaming citoplasmatico, che sposta i cloroplasti in aree di luce in risposta a gradienti di illuminazione.
La nanotecnologia è la prossima frontiera della ricerca sulla fotosintesi. Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology hanno introdotto nanotubi di carbonio nei cloroplasti, aumentando la quantità di luce utilizzata.
