Fotosentezin geliştiği bitki hücrelerinde bulunan (bazı organizmaların enerji kaynağı olarak güneş ışığını kullanarak organik maddeleri sentezlemelerine olanak sağlayan metabolizma süreci) kloroplast olarak adlandırılır.

İki zarla sınırlandırılan kloroplastlar, ışık enerjisini güneş ışınlarından kimyasal enerjiye dönüştürebilen molekülleri barındıran thylakoids adı verilen vezikülleri sunar. Bu moleküllerden biri klorofildir .

Kloroplastın dış zarı, porinler adı verilen iyi miktarda proteine sahiptir. Bununla birlikte, iç zarda, porinler daha da azalır. Kloroplast içinde, stroma tanınabilir, karbondioksitin sabit olduğu bir boşluk. İç kısımda klorofil, karotenoidler ve fotosentetik kapasiteye sahip diğer pigmentler içeren thylakoids de bulunur.

Kloroplastta, ayrıldıkları thylakoidleri kaplayana benzer bir zarla korunan plastoglóbs'u tanımak da mümkündür. Plastoglóbuloslarda bunlar arasında bazı lipidlerin özellikle yaygın olduğu farklı organik moleküller bulunur. Plastoglobüler moleküllerin tüm fonksiyonlarının henüz belirtilmediğine dikkat edilmelidir.

Fotosentez, her biri kloroplastın farklı sektörlerinde geliştirilen iki aşamada gerçekleştirilir. Işık fazı denilen, ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren elementlerin bulunduğu tiylakoidleri çevreleyen zarda üretilir. Öte yandan, karanlık faz stromada üretilir. Karbon dioksitin sabitlenmesinde bir enzim var.

Hücrenin içeriği birkaç bölmeye bölünmüştür ve bu fenomen, ökaryotik bir hücrede, aşağıdakileri düzenleyen protein ticareti olarak bilinen kavram nedeniyle örgütsel düzeyde bir zorluk teşkil eder:

sınıflandırma sinyalleri, bu durumda mannoz-fosfat grubunun lizozomal enzimleriyle salgılanan peptid adıyla bilinen bir bileşik oluşturan az sayıda amino asit;

* Bu sinyalleri algılayan ve içerdikleri proteinleri ilgili bölmelere taşıyan reseptörler .

Proteinlerin sınır olarak hareket eden bir veya daha fazla dış zar aracılığıyla alınması, dört hücresel organelde meydana gelir: kloroplast, çekirdek, peroksizomlar ve mitokondri . Bu organelleri, dış zar içerisine yerleştirilmiş reseptörlerin tanıması için "yerleşik" olarak etki eden amino asit dizilerine sahip olan kaba endoplazmik retikulumda ithal eden proteinlerde bir örnek görülebilir.

Pürüzlü endoplazmik retikulumda proteinlerin ithali, çeviri için neredeyse çağdaş gerçekleşirken, diğer organellerde, sitoplazmik matrisin ( sitozol adı verilen) serbest ribozomlarındaki sentezin tamamlanmasından sonra gerçekleşir. Özel kloroplast durumunda, proteinler iyi tanımlanmış bir alt bölmeler dizisine ulaşabilir: iç ve dış zarf membranları; bölgeler arası boşluk; stroma; thylakoid membran; thylakoid ışık.

Kloroplastın protein ithal etmek için kullandığı mekanizmalar, mitokondrininkilere çok benzer, ancak translokasyonlarının evrimi farklı olmuştur.

Kloroplastların bitkilerin dışında, bazı hayvanlarda, kleptoplasti gibi, kendileri olmayan organizmalar tarafından özümsenen plastolardan oluşan bir endosimbiyoz olan farklı işlemlerle edinilen bazı hayvanlarda mevcut olduğunu belirtmek önemlidir.

Kleptoplasti, plastoz alan organizmaların ototrofik kapasitelerini kullanmalarını sağlama hedefine sahiptir . Bu davranış hemen hemen tüm sacoglossus yumuşakçalarında ve bazı dinoflagellatlarda gözlenmiştir.