Cloroplasto

Ogni cloroplasto è circondato da una membrana semipermeabile a doppia parete che è conosciuta collettivamente come peristromio. Nelle pile stratificate ci sono i tilakoidi a forma di disco piatto. Essi contengono pigmenti che assorbono la luce, tra cui clorofilla e carotenoidi, così come le proteine che legano i pigmenti. Come i mitocondri, i cloroplasti contengono anche il proprio DNA e i ribosomi.

I cloroplasti sono uno dei molti tipi diversi di organelli nella cellula. Si pensa che abbiano avuto origine da cianobatteri endosimbiotici. Questo fu suggerito per la prima volta da Mereschkowsky nel 1905 dopo un'osservazione di Schimper nel 1883 che i cloroplasti assomigliavano molto ai cianobatteri. Si pensa che quasi tutti i cloroplasti derivino direttamente o indirettamente da un singolo evento endosimbiotico.

Anche i mitocondri hanno avuto un'origine simile, ma i cloroplasti si trovano solo nelle piante e nei protisti. Nelle piante verdi, i cloroplasti sono circondati da due membrane a strato lipidico. Si pensa che corrispondano alle membrane esterne e interne del cianobatterio ancestrale. I cloroplasti hanno il loro genoma, che è molto più piccolo di quello dei cianobatteri viventi liberi. Il DNA che rimane mostra chiare somiglianze con il genoma dei cianobatteri. I plastidi possono contenere 60-100 geni mentre i cianobatteri spesso contengono più di 1500 geni. Molti dei geni mancanti sono codificati nel genoma nucleare dell'ospite.

In alcune alghe (come gli eteroconti), i cloroplasti sembrano essersi evoluti attraverso un evento secondario di endosimbiosi, in cui una cellula eucariota ha inghiottito una seconda cellula eucariota contenente cloroplasti, formando cloroplasti con tre o quattro strati di membrana. In alcuni casi, tali endosimbionti secondari possono essere a loro volta fagocitati da altri eucarioti, formando così endosimbionti terziari. Nell'alga Chlorella, c'è solo un cloroplasto, che è a forma di campana.

In alcuni gruppi di protisti mixotrofi come i dinoflagellati, i cloroplasti sono separati da un'alga o diatomea catturata e utilizzati temporaneamente. Questi cloroplasti klepto (rubati) possono avere solo una vita di pochi giorni e vengono poi sostituiti.