Nas células vegetais, os cloroplastos realizam a fotossíntese, um processo que converte a energia da luz do sol em energia química na forma de glicose. As plantas podem usar posteriormente essa energia química armazenada para realizar atividades essenciais para vida, como crescimento e reprodução.
Os cloroplastos são encontrados principalmente nas células que compõem as folhas de uma planta, órgãos especializados em captar luz. O processo de fotossíntese realizado dentro dos cloroplastos usa água, luz e dióxido de carbono e libera glicose e oxigênio. A fotossíntese é dividida em reações claras e escuras. As reações de luz usam água e luz para sintetizar ATP e NADPH; as reações escuras usam a energia armazenada naquele ATP junto com dióxido de carbono e NADPH para produzir glicose, ADP e NADP +. ADP e NADP + são reciclados para uso nas reações de luz, e o processo se repete continuamente.
Os cloroplastos, apesar da natureza integral de sua função, provavelmente não estão relacionados às células vegetais em que residem. Os cloroplastos, como as mitocôndrias, têm seu próprio DNA e se dividem independentemente do ciclo celular da planta. Além disso, uma célula é incapaz de repor seus cloroplastos quando eles são removidos. Evidências como essa levaram os cientistas a desenvolver a teoria endossimbiótica. A teoria endossimbiótica postula que os cloroplastos e outras organelas-chave se originaram separadamente de suas células hospedeiras e, em algum ponto da história, um organismo unicelular engolfou um cloroplasto, formando uma relação simbiótica duradoura que persiste de forma generalizada hoje.
