Некоторые отличия ультраструктурной организации хлоропластов у растений и водорослей:

• Форма и размер. 26 У растений хлоропласты чаще всего имеют форму двояковыпуклой линзы длиной 3–10 мкм, шириной 2–4 мкм, толщиной 2–5 мкм. 2 Клетки водорослей часто содержат один крупный хлоропласт (хроматофор), его морфология более разнообразна (звёздчатая, сетчатая, чашевидная, спиралевидная), чем у растений. 2
• Оболочка. 3 У глаукоцистофитовых, красных, зелёных водорослей и у высших растений оболочка состоит из двух мембран. 3 У других эукариотных водорослей хлоропласт дополнительно окружён одной или двумя мембранами. 3 У водорослей, обладающих четырёхмембранными хлоропластами, наружная мембрана обычно переходит в наружную мембрану ядра. 3
• Тилакоиды. 2 У цианобактерий и большинства водорослей тилакоиды не образуют граны, а организованы слоями, часто параллельными контуру клеток. 2 Тилакоиды формируют единую мембранную систему, разделяют тем самым хлоропласт на два компартмента: строму и люмен (внутритилакоидное пространство), благодаря чему быстрые (светозависимые) реакции протекают отдельно от более медленных химических процессов (восстановление углерода). 2
• Пиреноиды. 27 Для хлоропластов многих водорослей характерно наличие специфического образования — пиреноида, функциональная роль которого остаётся неясной. 8 У зелёных водорослей и растений пиреноиды располагаются внутри хлоропласта, что связано с внутрипластидным запасанием крахмала. 5