A observação dos diferentes organismos que compõem a Biosfera permite concluir a elevada diversidade que existe entre os seres vivos. Como todos os organismos são compostos por células, a elevada diversidade entre si deve-se à forma como estas se encontram organizadas.
As bactérias, organismos procariontes, são seres unicelulares formados por uma única célula procariótica, de reduzidas dimensões, e mais simples quando comparada com as células eucarióticas. Os seres procariontes são considerados mais primitivos e terão evolutivamente dado origem às células eucarióticas que são estruturalmente e funcionalmente mais complexas. Os seres eucariontes podem ser multicelulares, quando formados por várias células, como é o caso das plantas e dos animais, ou unicelulares, como é o caso dos protistas, apresentando dimensões superiores aos seres procariontes.
Todas as células, constituintes dos seres vivos, apresentam uma membrana plasmática, que delimita a barreira entre o meio interno e o meio externo, controlando a passagem seletiva de compostos para o interior e exterior da célula. No meio interno das células inclui-se o citoplasma e todos os constituintes celulares. Nos seres unicelulares o meio externo corresponde ao ambiente, e nos seres multicelulares corresponde ao espaço entre as células e ao meio ambiente.
As células eucarióticas, para além da membrana plasmática, possuem outras estruturas membranares internas que formam o sistema endomembranar. O núcleo é umas destas estruturas que contém o material genético, responsável pelo controlo de todas as atividades celulares, e que se encontra separado do citoplasma pelo invólucro nuclear. Este sistema de membranas internas está ausente nas células procarióticas, em que o material genético está espalhado pelo citoplasma. Desta forma, as células eucarióticas são caracterizadas por possuírem estruturas endomembranares bastante organizadas e individualizadas. É ao nível destas estruturas que se processam os fenómenos que estão na base da complexidade dos eucariontes. Cada organelo possui uma estrutura típica e funções características, independentemente de se encontrar em células animais ou vegetais. As células animais e vegetais apresentam diferenças entre si, mas, dentro de cada tipo, também existem variações dependendo da localização e função da célula.
Os cloroplastos, assim como a parede celular, são estruturas características das células vegetais e ausentes nas células animais. No entanto, nem todas as células vegetais possuem cloroplastos, pois estes organelos encontram-se apenas presentes em alguns tecidos aéreos, como nas folhas, e ausentes nas raízes. No entanto, estas células vegetais possuem outros plastos, como por exemplo os amiloplastos, que constituem organelos de reservas de amido, e que se encontram ausentes nas células animais.
Os cloroplastos são organelos que permitem à planta realizar o processo da fotossíntese e assim obter as substâncias necessárias ao seu desenvolvimento e crescimento. A maioria dos pigmentos necessários para que ocorra fotossíntese encontram-se nestes organelos especializados. Os cloroplastos são visíveis ao microscópio ótico e podem apresentar formas variadas. A sua distribuição nas células de uma planta incide maioritariamente nas folhas, com uma densidade média de 400 000/mm2. Ao serem observados ao microscópio eletrónico verifica-se serem organelos com uma membrana dupla, a membrana externa e a membrana interna.
A membrana interna do cloroplasto faz invaginações lamelares que podem formar vesículas achatadas. Estas formações têm o nome de tilacóides. Os tilacóides empilham-se formando os grana, estes estão ligados entre si pelos intergrana. Todo o restante espaço é ocupado pela matriz ou estroma com uma constituição química complexa (água, sais minerais, compostos orgânicos simples e complexos, DNA circular e RNA em ribossomas do tipo 70s).
O material genético presente nos cloroplastos permite que estes organelos se auto repliquem independentemente da célula. A presença de DNA e de ribossomas proporciona ao cloroplasto realizar a sua própria síntese proteica. Estes dois fatores conferem aos cloroplastos, a par com as mitocôndrias, a característica de serem semiautónomos.
A membrana dos tilacóides contém quantossomas, estruturas onde estão localizadas as moléculas de clorofila, pigmento que capta os fotões da luz solar e transformam-nos em ATP. Estes pigmentos encontram-se organizados, nos tilcóides, em dois tipos de fotossistemas: o fotossistema I e o fotossistema II.
No estroma, ou matriz, dos cloroplastos realiza-se a fase química da fotossíntese. É nesta fase que tem lugar o ciclo de Calvin ou ciclo das pentoses.
