光合作用發生在稱為葉綠體的真核細胞結構中。葉綠體是一種植物細胞器，稱為質體。質體有助于存儲和收獲所需的物質以產生能量。葉綠體含有一種稱為葉綠素的綠色顏料，它吸收光能以進行光合作用。因此，名稱葉綠體表示這些結構是含葉綠素的質體。

        像線粒體一樣，葉綠體也有自己的DNA，負責產生能量，并通過類似于細菌二元裂變的分裂過程立于細胞的其余部分進行繁殖。葉綠體還負責產生葉綠體膜生產所需的氨基酸和脂質成分。葉綠體還可以在其他光合生物中發現，例如藻類和藍細菌。

        植物葉綠體

葉綠體的橫截面

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        植物葉綠體通常存在于植物葉片的保衛細胞中。保衛細胞圍繞著稱為氣孔的細孔，將其打開和關閉以進行光合作用所需的氣體交換。葉綠體和其他質體從稱為質體的細胞發育而來。質體是未成熟的未分化細胞，會發育成不同類型的質體。僅在有光的情況下，才能發育為葉綠體的原生質體。葉綠體包含幾種不同的結構，每種都有特殊的功能。

        葉綠體結構包括：

        *膜信封：包含內部和外部脂質雙層膜，可作為保護性覆蓋物并保持葉綠體結構封閉。內膜將基質與膜間空間分開，并調節分子進入和離開葉綠體的通道。

        *膜間空間：外膜和內膜之間的空間。

        *類囊體系統：內部膜系統，由扁平的囊狀膜結構組成，稱為類囊體，可將光能轉化為化學能。

        *類囊體腔：每個類囊體內部的隔室。

        *谷粒（單粒顆粒）：類囊囊（10至20）的密集分層堆棧，用作將光能轉化為化學能的位置。

        *基質：葉綠體中的濃稠液，位于包膜內但類囊體膜外。這是二氧化碳轉化為碳水化合物（糖）的場所。

        *葉綠素：葉綠體中的綠色光合作用色素，吸收光能。

        葉綠體在光合作用中的作用

植物葉綠體

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        在光合作用中，太陽的太陽能轉換為化學能。化學能以葡萄糖（糖）的形式存儲。二氧化碳，水和陽光用于產生葡萄糖，氧氣和水。光合作用分為兩個階段。這些階段被稱為亮反應階段和暗反應階段。

        所述光反應階段發生在光的存在地點和葉綠體基粒內發生。用于將光能轉換成化學能的主要顏料是  葉綠素a。參與光吸收的其他顏料包括葉綠素b，葉黃素和胡蘿卜素。在光反應階段，太陽光以ATP（含自由能的分子）和NADPH（高能電子攜帶分子）的形式轉化為化學能。類囊體膜內的蛋白質復合物（稱為光系統I和光系統II）介導將光能轉換為化學能。ATP和NADPH都在黑暗反應階段用于生產糖。

        暗反應階段也被稱為碳固定階段或卡爾文循環。黑暗反應發生在基質中。基質含有的酶可促進一系列利用ATP，NADPH和二氧化碳產生糖的反應。糖可以以淀粉的形式存儲，在呼吸過程中使用或用于纖維素的生產。

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        葉綠體功能要點

        *葉綠體是在植物，藻類和藍細菌中發現的含葉綠素的細胞器。光合作用發生在葉綠體中。

        *葉綠素是葉綠體中的綠色光合作用色素，吸收光能進行光合作用。

        *在被保衛細胞包圍的植物葉片中發現了葉綠體。這些細胞打開和關閉微小的孔，允許進行光合作用所需的氣體交換。

        *光合作用分為兩個階段：亮反應階段和暗反應階段。

        *ATP和NADPH在葉綠體顆粒內部發生的光反應階段產生。

        *在黑暗反應階段或加爾文循環中，在明亮反應階段產生的ATP和NADPH用于生成糖。該階段發生在植物基質中。