Les chloroplastes dans les cellules de l'élodée et d'autres plantes effectuent la photosynthèse, convertissant la lumière du soleil en énergie biochimique stockée sous forme de glucides. Les plantes et les animaux qui les consomment ont besoin de glucides pour alimenter l'activité cellulaire.
Les chloroplastes sont des organites qui se forment à partir de plastes indifférenciés dans les cellules des feuilles des plantes déclenchés par la présence de lumière, et ils se reproduisent selon un processus similaire à la fission binaire. Une enveloppe composée d'une double membrane séparée par un espace inter-membranaire entoure le chloroplaste.
La phase lumineuse de la photosynthèse, qui convertit la lumière du soleil en produits chimiques de transport d'énergie, se produit dans un système de membranes pigmentées de chlorophylle. Ce réseau thylakoïde se compose de feuilles de collecte de lumière appelées lamelles de stroma se connectant à des sacs de traitement de la lumière empilés dans des structures appelées grana. Les grana stabilisent la structure thylakoïde tandis que les lamelles du stroma garantissent qu'elle reste suffisamment flexible pour répondre à la lumière disponible.
La phase sombre de la photosynthèse se produit dans un fluide à pH élevé appelé stroma, et ne nécessite pas de lumière. Les enzymes du stroma convertissent les résultats énergisés instables de la phase légère en oxygène et glucose.
Les cellules des feuilles d'Elodea s'engagent dans un flux cytoplasmique, qui déplace les chloroplastes dans les zones de lumière en réponse aux gradients d'éclairage.
La nanotechnologie est la prochaine frontière pour la recherche sur la photosynthèse. Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont introduit des nanotubes de carbone dans les chloroplastes, augmentant ainsi la quantité de lumière utilisée.
