En las células vegetales, los cloroplastos realizan la fotosíntesis, un proceso que convierte la energía luminosa del sol en energía química en forma de glucosa. Las plantas pueden usar esta energía química almacenada para realizar actividades integrales en La vida, como el crecimiento y la reproducción.
Los cloroplastos se encuentran principalmente en las células que forman las hojas de una planta, órganos especializados para capturar la luz. El proceso de fotosíntesis realizado dentro de los cloroplastos utiliza agua, luz y dióxido de carbono, y emite glucosa y oxígeno. La fotosíntesis se divide en reacciones de luz y oscuridad. Las reacciones a la luz utilizan agua y luz para sintetizar ATP y NADPH; las reacciones oscuras utilizan la energía almacenada en ese ATP junto con el dióxido de carbono y NADPH para producir glucosa, ADP y NADP +. ADP y NADP + se reciclan para su uso en las reacciones a la luz, y el proceso se repite continuamente.
Los cloroplastos, a pesar de la naturaleza integral de su función, probablemente no estén relacionados con las células vegetales en las que residen. Los cloroplastos, como las mitocondrias, tienen su propio ADN y se dividen independientemente del ciclo celular de la planta. Además, una célula no puede reponer sus cloroplastos cuando se eliminan. Evidencia como esta ha llevado a los científicos a desarrollar la teoría endosimbiótica. La teoría endosbiótica postula que los cloroplastos y otras orgánulas clave se originaron por separado de sus células huésped, y en algún momento de la historia, un organismo unicelular envolvió un cloroplasto, formando una relación simbiótica perdurable que persiste en forma generalizada.