叶绿体是存在于藻类和植物细胞中的一种细胞器，通过光合作用产生能量。叶绿体一词来自希腊语khloros（意为“绿色”）和plastes（意为“形成”）。 叶绿体含有高浓度的叶绿素Ⅱ（一种捕获光能的分子），这使许多植物和藻类变成绿色。 同线粒体一样，叶绿体被认为是从某种细菌进化而来的。
2. 叶绿体有什么功能
叶绿体是植物和藻类细胞进行光合作用的重要场所。光合作用是将光能转化为糖和其他有机分子，进行能量存储的过程。这些存储物将会成为宿主的“食物”，保证其新陈代谢对能量的需求。
光合作用过程可分为两个阶段：光反应和暗反应。在第一阶段，发生光依赖性反应，也就是光反应阶段。该反应通过叶绿素和类胡萝卜素捕获光能，形成三磷酸腺苷（ATP，细胞内的能量货币）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH，电子传递媒介）。第二阶段的反应与光无关，发生暗反应，也称为卡尔文循环。在卡尔文循环中，NADPH携带的电子将无机二氧化碳还原为碳水化合物形式的有机分子，这一过程称为CO2固定。
叶绿体对于植物和光合藻的生长和生存至关重要。像太阳能电池板一样，叶绿体吸收光能并将其转化为活跃的电能，以便促进各项代谢活动的进行。但是，一些植物由于进化条件的原因，不再具有叶绿体，例如大花草属植物，他们以寄生的方式从其他植物（特别是藤本植物）中获取营养。由于大花草属植物从寄生宿主中获得了全部能量，因此功能上不再需要叶绿体的存在，通过很长一段时间的进化丢失了编码叶绿体发育的基因，进而失去了叶绿体这一细胞器。大花草属植物是唯一已知缺乏叶绿体的陆地植物。
3. 叶绿体的结构
叶绿体像线粒体一样，是椭圆形的，有两层膜：外膜和内膜。外膜和内膜之间是一个薄的膜间空间，约10至20纳米宽。内膜内的空间称为基质。叶绿体的内膜是光滑的，其基质中有许多小的盘状囊，称为类囊体。
在维管植物和绿藻中，类囊体相互之间存在堆叠，这样一堆类囊体被称为基粒。类囊体含有叶绿素Ⅱ和类胡萝卜素，这些色素在光合作用过程中会吸收光。吸光色素与其他分子（如蛋白质等）组合在一起形成一个复合体，称为光合系统。两种不同的光系统分别是光合系统I和光合系统II，它们在与光反应的过程中发挥着不同的作用。
在基质中，通过酶的催化作用产生许多复杂的有机分子，用于存储能量，例如碳水化合物。与光合细菌类似，基质还含有其自身的DNA和核糖体。由于叶绿体中含有遗传物质以及编码蛋白的核糖体，所以叶绿体被认为是由游离的细菌被真核细胞吞噬，通过适应和整合最终进化得来的。
4. 叶绿体的演变与进化
叶绿体被认为是真核细胞的一部分，就像线粒体被整合到所有真核细胞中一样：通过存在于与细胞中并产生共生关系，也就是他们通过为细胞提供能量以换取一个安全的生活场所，最终演变成一种彼此不能分开的共生体系，称为内共生理论。
叶绿体从细菌进化的证据与线粒体从细菌进化的证据非常相似。叶绿体有自己独立的环状DNA，就像细菌细胞一样，同样具有母系遗传的特点。叶绿体通过二元裂变或分裂形成新的叶绿体，该过程与细菌繁殖的方式类似。这些形式的证据也存在于线粒体中，不过二者的区别在于，叶绿体被认为是从蓝细菌进化而来的，而线粒体是从好氧细菌进化而来的（线粒体不能进行光合作用，而是发生细胞呼吸作用）。叶绿体的结构类似于蓝细菌的结构，两者都具有双膜，环状DNA，核糖体和类囊体。据推测大多数含有叶绿体的细胞都来自于一个共同的祖先，由于偶然该祖先在600-1600百万年前吞噬了蓝细菌，慢慢地衍生出稳定共生的共生关系，蓝细菌就成了现在我们看到的叶绿体了。
