Le cellule vegetali ottengono energia attraverso un processo chiamato fotosintesi. Questo processo utilizza l'energia solare per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in energia sotto forma di carboidrati. È un processo in due parti. Innanzitutto, l'energia della radiazione solare viene intrappolata nell'impianto. In secondo luogo, quell'energia viene utilizzata per abbattere l'anidride carbonica e formare il glucosio, la principale molecola energetica nelle piante. Piante, alghe e alcuni batteri utilizzano la fotosintesi per creare energia utilizzata per la crescita, il mantenimento e la riproduzione.
I cloroplasti sono organelli (unità funzionanti all'interno delle cellule) dove avviene la reazione di fotosintesi. Questi organelli, situati nelle foglie e nelle cellule staminali delle piante, contengono un fluido ricco di proteine dove avviene la maggior parte dei processi di fotosintesi che acquisiscono energia.
All'interno dei cloroplasti, l'energia solare chimica viene assorbita in molecole di pigmento che sono disposte in gruppi chiamati fotosistemi. L'energia viene trasferita alle cellule come
viaggi leggeri attraverso questi fotosistemi. L'energia viene trasferita sotto forma di elettroni.All'interno di ogni fotosistema ci sono molte molecole di pigmento. Duecento molecole di pigmento verde chiamate clorofilla costituiscono la maggior parte di queste molecole. Le parti di una pianta in cui avviene la fotosintesi sono facilmente identificabili dal loro colore verde. Questo colore è il risultato della clorofilla nei fotosistemi.
L'energia raccolta nei cloroplasti viene utilizzata durante la respirazione cellulare. Durante la respirazione cellulare, l'energia del glucosio prodotta durante la fotosintesi viene utilizzata per produrre molecole energetiche per la crescita e la riproduzione. I prodotti della respirazione sono molecole energetiche, anidride carbonica e acqua. L'anidride carbonica e l'acqua prodotte vengono trasferite nuovamente al cloroplasto dove vengono nuovamente utilizzate per la fotosintesi. La respirazione cellulare avviene in un altro organello chiamato mitocondri. Qui, l'energia ottenuta dal glucosio prodotto nel cloroplasto viene creata e immagazzinata per un uso futuro da parte della pianta.