叶绿体是三种类型的色素体之一,其特点是其高浓度的叶绿素。叶绿体是高度动态的,它们循环并在植物细胞内四处移动,并且偶尔分裂成两个来生殖。它们的行为受到环境因素如光的颜色和强度的强烈影响。
叶绿体由双层膜结构构成,这些膜结构分为外膜和内膜,外膜的通透性较大,内膜的选择透过性较强。内外膜之间存在膜间隙。
叶绿体内部由许多扁平的膜结构组成,这些结构称为类囊体,它们通常是几十个垛叠在一起形成基粒。这些类囊体膜上含有光合作用所需的色素和酶,是光合作用进行的主要场所。叶绿体的基质中则含有与光合作用暗反应有关的酶,暗反应发生在叶绿体的基质中。
光反应:这是叶绿素等色素分子吸收,传递光能,将光能转换为化学能,形成ATP和NADPH的过程。在此过程中水分子被分解,放出氧来。
暗反应:光合作用的下一步骤是在暗处(也可在光下)进行的。它是利用光反应形成的ATP提供能量,NADPH2还原CO2,固定形成的中间产物,制造葡萄糖等碳水化合物的过程。通过这一过程将ATP和NADPH2,中的活跃化学能转换成贮存在碳水化合物中的稳定的化学能。它也称二氧化碳同化或碳同化过程。这是一个有许多种酶参与反应的过程。