stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Lục lạp
Phân bố > Phân bố trong tế bào > Sự vận động của lục lạp

Khi lục lạp tiếp xúc trực tiếp ánh sáng mặt trời, chúng bố trí men theo những cạnh lồi của thành tế bào để giảm thiểu diện tích tiếp xúc. Còn trong bóng tối, chúng bố trí tập trung thành những mảng song song mặt đáy nhằm tối đa hóa hiệu quả hấp thụ ánh sáng.
Xem thêm: Sự vận động của nguyên sinh chất
Lục lạp tế bào thực vật và tảo có khả năng tự định hướng phân bố phù hợp tùy theo điều kiện chiếu sáng. Trong tình trạng ánh sáng yếu, chúng tập trung thành những mảng song song mặt đáy nhằm tối đa hóa diện tích bề mặt hấp thụ. Còn trong điều kiện ánh sáng mãnh liệt, chúng tìm kiếm những vị trí trú ẩn bằng cách sắp xếp dọc theo các cạnh lồi của thành tế bào hoặc chuyển sang những phía có thể đảm bảo lợi thế chiếu sáng. Việc này giúp lục lạp giảm thiểu sự phơi sáng và phòng ngừa tình trạng tổn hại quang oxy hóa (photooxidative damage). Khả năng phân bố lục lạp bằng cách trú ẩn hay trải thành những mảng có thể là lý do mà thực vật đất liền tiến hóa hơn trong việc có nhiều lục lạp nhỏ thay vì chỉ vỏn vẹn vài cái lớn. Sự vận động của lục lạp được cho là một trong những hệ kích thích–đáp ứng chặt chẽ nhất thực vật. Người ta cũng từng quan sát thấy ty thể theo đuôi lục lạp khi lục lạp di chuyển.
Ở thực vật bậc cao, sự vận động của lục lạp điều hành bởi các phototropin, loại protein thụ quang ánh sánh xanh dương, đồng thời cũng là protein chịu trách nhiệm cho tính hướng sáng (quang hướng động) ở thực vật. Trong một số loài tảo, rêu, dương xỉ và thực vật có hoa, sự vận động của lục lạp còn chịu ảnh hưởng của ánh sáng đỏ bên cạnh ánh sáng xanh dương, trong đó những ánh sáng đỏ xa với bước sóng siêu dài lại ức chế chuyển động thay vì tăng cường. Ánh sáng xanh dương đa phần khiến lục lạp tránh xa tìm nơi trú ẩn, trong khi ánh sáng đỏ lại hấp dẫn chúng, điều này giúp tối ưu hóa hiệu quả hấp thụ ánh sáng.
Những nghiên cứu về Vallisneria gigantea, một loài thủy sinh có hoa thuộc chi Tóc tiên nước (Vallisneria), đã chỉ ra rằng lục lạp có thể di chuyển chỉ sau năm phút tiếp xúc với ánh sáng, mặc dù chúng không thực sự định hướng phân bố ngay từ đầu. Có khả năng những lục lạp này đã bám vào hệ vi sợi để di chuyển, và thực tế cho thấy mạng lưới vi sợi cũng tự thay đổi hình dạng thành một cấu trúc tổ ong xung quanh lục lạp khi lục lạp chuyển động, điều này gợi ý những vi sợi có thể đã neo giữ lục lạp đến những vị trí phù hợp.
Chức năng và thành phần hóa học > Lục lạp tế bào bảo vệ

Không như hầu hết tế bào biểu bì, các tế bào bảo vệ khí khổng chứa một lượng tương đối lục lạp phát triển tốt. Tuy nhiên, những gì chính xác ẩn sau đó vẫn còn trong vòng tranh cãi.
Chức năng và thành phần hóa học > Miễn dịch tự nhiên ở thực vật

Thực vật thiếu đi những tế bào miễn dịch thực thụ, vì vậy mà toàn bộ tế bào trong cơ thể thực vật đều tham gia các đáp ứng miễn dịch. Lục lạp, cùng với nhân tế bào, màng tế bào và lưới nội chất, là những thành phần chủ chốt ngăn ngừa mầm bệnh. Do có vai trò trong hệ thống miễn dịch tế bào thực vật, lục lạp thường xuyên là đích ngắm của những tác nhân gây bệnh.
Thực vật có hai hệ thống đáp ứng miễn dịch chính: đáp ứng siêu nhạy (đáp ứng HR—hypersensitive response), là sự kiện các tế bào nhiễm bệnh tự động niêm phong và trải qua cái chết theo chương trình, và hệ thống miễn dịch thu được (đáp ứng SAR—systemic acquired resistance), có thể phát đi những tín hiệu cảnh báo từ nơi các tế bào nhiễm bệnh đến phần cơ thể còn lại về mối nguy hiện diện của mầm bệnh. Lục lạp khởi động cả hai hệ thống đáp ứng này bằng cách cố ý làm hỏng chức năng quang hợp, sản xuất những chủng chất hoạt động có oxy (reactive oxygen species), gồm hai nhóm: gốc oxy tự do và tiền chất gốc oxy tự do. Sự tăng sinh đẩy cao nồng độ những chất này sẽ gây ra hàng loạt đáp ứng siêu nhạy. Đồng thời, những chủng chất hoạt động có oxy cũng trực tiếp giết chết bất cứ tác nhân gây bệnh nào bên trong tế bào. Những nồng độ thấp hơn của nhóm chất này giúp khởi động hệ thống miễn dịch thu được, kích hoạt các phân tử bảo vệ trong những phần cơ thể còn lại.
Được biết ở vài loài thực vật, lục lạp còn di chuyển đến gần những khu vực lây nhiễm và nhân tế bào trong suốt thời gian nhiễm bệnh.
Lục lạp có thể đảm nhận công việc của một cảm biến cho tế bào. Khi phát hiện stress trong tế bào, mà có khả năng gây ra bởi một tác nhân gây bệnh, lục lạp bắt đầu sản xuất các phân tử như acid salicylic, acid jasmonic, oxide nitric và cả chủng chất hoạt động có oxy nhằm tiến hành nhiệm vụ kháng bệnh lẫn truyền tin. Tựa như những tín hiệu tế bào, những chủng chất hoạt động có oxy là những phân tử hóa học không ổn định, vì vậy chúng có thể không rời khỏi lục lạp, mà thay vào đó là truyền lại tín hiệu của chúng cho một loại phân tử lan truyền chưa thể biết rõ. Tất cả những phân tử này đều phát đi các tín hiệu ngược dòng (retrograde signaling)—loại tín hiệu xuất phát từ lục lạp có khả năng điều hòa biểu hiện gen trong nhân.
Ngoài cơ chế miễn dịch bằng tín hiệu, lục lạp, với sự giúp đỡ của bào quan peroxisome, có thể tổng hợp nên một phân tử bảo vệ quan trọng, là jasmonate (một loại acid béo oxy hóa đóng vai trò đặc biệt trong sự sinh trưởng, quang hợp và chống chịu ở thực vật). Trong tế bào thực vật, lục lạp tổng hợp tất cả các loại acid béo, trong đó có acid linoleic, tiền chất của jasmonate.
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp

Bài chi tiết: Quang hợp
Một trong những chức năng chính của lục lạp là quang hợp, đây là quá trình biến đối năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học, và dùng nó để sản xuất ra những chất đường. Nước (H2O) và carbon dioxide (CO2) là những chất tham gia quang hợp, còn đường và khí oxy (O2) là những sản phẩm giải phóng nhờ vào nguồn năng lượng ánh sáng. Quang hợp gồm hai giai đoạn: phản ứng sáng (pha sáng), giai đoạn mà nước bị phân li bài xuất ra oxy, và phản ứng tối (pha tối) hay chu trình Calvin, giai đoạn tổng hợp chất đường từ carbon dioxide. Hai pha này kết nối với nhau thông qua những chất mang năng lượng là adenosine triphosphate (ATP) và nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP+).
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng sáng

Phản ứng sáng của quá trình quang hợp diễn ra trên màng thylakoid. Quang hệ II (PSII) thường tìm thấy trong trạng thái kẹt giữa những túi thylakoid grana xếp chồng lên nhau, trong khi quang hệ I (PSI) và ATP synthase lại có mặt trên những màng thylakoid tiếp xúc stroma.
Bài chi tiết: Phản ứng sáng
Phản ứng sáng diễn ra trên màng thylakoid. Chúng hấp thụ năng lượng ánh sáng và lưu giữ nó trong NADPH, dạng khử của NADP+, và ATP, cung cấp năng lượng cho hoạt động của phản ứng tối.
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng sáng > Chất mang năng lượng

Bài chi tiết: Adenosine triphosphate và NADPH
ATP là dạng phosphoryl hóa của adenosine diphosphate (ADP), có vai trò lưu trữ và cung cấp năng lượng cho hầu hết các hoạt động của tế bào. ATP là hoạt chất cao năng tràn đầy năng lượng, còn ADP là tiền chất của ATP. NADP+ là chất mang điện tử (electron), chuyên chở những electron cao năng lượng. Trong phản ứng sáng, nó bị khử, nghĩa là lấy thêm những electron mới, trở thành NADPH.
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng sáng > Quá trình quang phosphoryl hóa

Bài chi tiết: Quá trình quang phosphoryl hóa
Giống như ty thể, lục lạp sử dụng thế năng dự trữ trong gradient ion H+ (ion hydro) để sản sinh năng lượng ATP. Ban đầu, hai quang hệ hấp thụ năng lượng ánh sáng nhằm kích thích các electron phân li từ nước và chuyển chúng đến chuỗi chuyền điện tử. Những phức hệ giữa hai quang hệ sử dụng năng lượng từ các electron kích hoạt để bơm ion H+ vào xoang thylakoid, xác lập nên một gradient, với tương quan lượng ion H+ trong hệ thống thylakoid nhiều hơn hàng nghìn lần so với chất nền. Tiếp theo, những ion H+ trong xoang thylakoid khuếch tán trở lại stroma theo chiều chênh lệch gradient nồng độ thông qua ATP synthase. ATP synthase lợi dụng thế năng từ dòng chảy ion H+ trở ngược để khai thác năng lượng và tiến hành phosphoryl hóa adenosine diphosphate (ADP) thành adenosine triphosphate (ATP). Trong lục lạp, phần "núm xoay" (rotor) của ATP synthase nằm trong chất nền nên ATP cũng được tổng hợp tại đây, chuẩn bị tiêu thụ cho những phản ứng pha tối.
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng sáng > Sự khử NADP+

Xem thêm: Phản ứng khử
Những electron mất tích trong chuỗi chuyền điện tử thường đã chuyển đến NADP+, khử nó trở thành NADPH. Giống như ATP synthase, ferredoxin-NADP+ reductase, enzyme khử NADP+, cũng thải loại NADPH vào chất nền, cùng với ATP cung cấp năng lượng cho các phản ứng tối.
Bởi vì sự khử NADP+ liên tục lấy đi những electron từ chuỗi chuyền điện tử, nên lượng electron này phải luôn được bổ sung. Đây chính là vai trò của quang hệ II, nơi phân li nước (H2O) cung cấp thường xuyên electron cho pha sáng.
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng sáng > Con đường quang phosphoryl hóa vòng

Bài chi tiết: Con đường quang phosphoryl hóa vòng
Trong khi quang hệ II quang phân li nước sản sinh và kích thích các electron, quang hệ I chỉ đơn giản khai thác triệt để năng lượng này bằng cách tái kích hoạt các electron còn sót lại ở cuối mỗi chuỗi chuyền điện tử. Thông thường, những electron tái sinh sẽ chuyển đến tiêu thụ bởi NADP+, mặc dù đôi khi chúng cũng có thể trở ngược cung cấp năng lượng cho các phức hệ protein chuyển vận để bơm thêm nhiều ion H+ vào xoang thylakoid nhằm sản xuất bổ sung ATP. Tiến trình này được gọi là con đường quang phosphoryl hóa vòng, do có sự tái sử dụng những electron. Con đường quang phosphoryl hóa vòng phổ biến ở thực vật C4—những loài có nhu cầu ATP nhiều hơn NADPH.
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng tối

cố định carbon dioxide hình thành phân tử đường.
Bài chi tiết: Phản ứng tối
Chu trình Calvin, còn gọi là pha tối, phản ứng tối hay chính xác nhất là phản ứng không phụ thuộc ánh sáng, là một quy trình tuần hoàn gồm hàng loạt phản ứng hóa sinh nhằm mục đích cố định CO2 hình thành phân tử đường G3P, sử dụng năng lượng và electron cung cấp từ ATP và NADPH của pha sáng. Chu trình Calvin diễn ra trong chất nền lục lạp.
Dù gán tên là "phản ứng tối", nhưng trong phần lớn thực vật, quá trình này đều diễn trong ánh sáng, vì hoạt động của chúng phụ thuộc vào các sản phẩm của phản ứng sáng.
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng tối > Cố định carbon và tổng hợp G3P

Chu trình Calvin khởi động từ sự kiện enzyme rubisco cố định CO2 vào hợp chất năm carbon ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP). Kết quả là hình thành một hợp chất sáu carbon không ổn định và ngay lập tức phân hủy thành các phân tử ba carbon gọi là acid 3-phosphoglyceric, hay 3-PGA. ATP và NADPH từ phản ứng sáng sẽ chuyển hóa 3-PGA thành glyceraldehyde-3-phosphate, hay đường G3P. Hầu hết các phân tử G3P được tái sinh trở lại chất nhận RuBP sử dụng năng lượng ATP, nhưng cứ sản xuất nên sáu phân tử này thì một trong số chúng (sản phẩm cuối cùng của phản ứng tối) lại thoát khỏi chu trình để đi đến các quá trình hình thành carbohydrate bậc cao hơn.
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng tối > Đường và tinh bột

Glyceraldehyde-3-phosphate có thể kết đôi với nhau để tạo nên những phân tử đường lớn hơn như glucose và fructose. Những phân tử này tiếp tục hóa hợp lại và hình thành nên đường disaccharide sucrose (hay đường cát). Toàn bộ quá trình đây đều diễn ra bên ngoài lục lạp, trong tế bào chất.
Đường sucrose hình thành từ một đơn phân glucose (trái) liên kết với một đơn phân fructose (phải).
Bên cạnh đó, các đơn phân glucose trong lục lạp có thể liên kết với nhau tạo nên tinh bột, tích lũy thành những hạt tinh bột trôi nổi trong chất nền stroma. Dưới điều kiện nồng độ CO2 khí quyển cao, các hạt tinh bột có thể phát triển rất lớn, gây biến dạng grana và thylakoid. Dẫn đến các hạt tinh bột thay thế luôn cả hệ thống thylakoid, nhưng vẫn bảo tồn thylakoid nguyên vẹn bên trong. Trong những cây úng nước, có thể xảy ra sự tích tụ tinh bột ngay trong lục lạp, có lẽ do ít sucrose bài xuất ra khỏi lục lạp (hay chính xác hơn là ra khỏi tế bào thực vật). Vấn đề này làm cạn kiệt nguồn chu cấp những gốc phosphate tự do, những gốc gián tiếp tham gia tổng hợp tinh bột ở lục lạp. Mặc dù có liên quan đến tỉ lệ quang hợp thấp, nhưng những hạt tinh bột lại không nhất thiết có mặt trong việc can thiệp đáng kể đến hiệu suất quang hợp, và có khả năng đơn giản chỉ là ảnh hưởng phụ của một yếu tố suy giảm quang hợp khác (photosynthesis-depressing factor).
Chức năng và thành phần hóa học > Quang hợp > Phản ứng tối > Hô hấp sáng

Hô hấp sáng có thể xảy ra khi nồng độ oxy đạt ngưỡng quá cao. Khiến enzyme rubisco không thể phân biệt hiệu quả oxy và carbon dioxide, vô tình cố định thêm O2 thay vì CO2 vào RuBP. Quá trình này gây giảm hiệu suất quang hợp: tiêu thụ ATP, thải CO2 và không sản xuất đường. Hô hấp sáng có thể lãng phí đến tận một nửa lượng carbon cố định bởi chu trình Calvin. Một số cơ chế tiến hóa hơn đã phát triển để giải quyết vấn đề này, bằng cách nâng cao nồng độ CO2 tương ứng với nồng độ O2 trong lục lạp, tăng hiệu quả quang hợp. Chúng được gọi chung là cơ chế tập trung carbon dioxide (carbon dioxide concentrating mechanism hay CCM). Trong đó gồm có con đường chuyển hóa acid kiểu Thuốc bỏng (Crassulacean acid metabolism hay CAM), con đường cố định carbon C4, và pyrenoid. Đáng chú ý ở thực vật C4, lục lạp của chúng chuyên hóa thành hai dạng có chức năng khác biệt.
Chức năng và thành phần hóa học > Độ pH

Do luôn có một gradient H+ thẩm thấm qua lớp màng thylakoid, nên chất nguyên sinh trong xoang thylakoid có tính acid, với pH dao động quanh 4. Trong khi đó, chất nền stroma tương đối trung tính, với pH dao động quanh 8. pH stroma tối ưu cho chu trình Calvin là 8,1, và sụt xuống 7,3 khi xảy ra những phản ứng cuối chu trình.
CO2 lẫn trong nước có thể tạo nên acid carbonic, ảnh hưởng đến pH của những lục lạp cô lập, gây trở ngại quang hợp, dù cho CO2 là nguyên liệu của quang hợp. Nhưng trong thực tế, lục lạp tế bào thực vật không chịu ảnh hưởng đáng kể bởi vấn đề này.
Lục lạp có khả năng bơm ion K+ và H+ lưu thông vào ra bằng cách sử dụng một hệ thống vận chuyển định hướng ánh sáng chưa thể hiểu rõ.
Khi có ánh sáng, pH xoang thylakoid có thể giảm đến 1,5 đơn vị, trong khi pH stroma lại tăng lên gần 1 đơn vị.
Chức năng và thành phần hóa học > Tổng hợp amino acid

Lục lạp là bào quan duy nhất tổng hợp phần lớn những amino acid của tế bào thực vật trong chất nền stroma, ngoại trừ những amino acid chứa lưu huỳnh như cysteine và methionine. Cysteine có thể tạo bởi lục lạp (và tiền lạp thể) nhưng nó cũng được tổng hợp trong bào tương và ty thể, có lẽ do nó gặp rắc rối trong việc chuyển vận qua màng để đi đến những nơi cần thiết. Lục lạp cũng tạo nên tiền chất của methionine, nhưng không rõ liệu lục lạp có đảm nhận luôn chặng cuối của tiến trình tổng hợp này hay không, hoặc có khả năng chuyển sang bào tương để hoàn thành.
Chức năng và thành phần hóa học > Những hợp chất nitơ khác

Lục lạp tổng hợp tất cả purine và pyrimidine cho tế bào, đây là những đơn phân base nitơ hóa hợp nên DNA và RNA. Đồng thời, lục lạp cũng chuyển hóa nhóm nitrit (NO2−) thành amonia (NH3) cung cấp nitơ cho những cơ chế tổng hợp amino acid và nucleotide.
Chức năng và thành phần hóa học > Những sản phẩm hóa học khác

Lục lạp là nơi xảy ra quá trình chuyển hóa lipid phức tạp.
Chức năng và thành phần hóa học > Hàm lượng các chất hóa học trong lục lạp

| 0 | 1 | 2 |
| --- | --- | --- |

| Chất | Hàm lượng (%) | Các cấu thành |
| Protein | 30–55% | Khoảng 80% protein không hòa tan, tham gia cấu tạo nên các lớp màng cùng với lipid, còn lại 20% tan dưới dạng các enzyme. |
| Lipid | 20–30% | 50% chất béo, 20% sterol, 16% sáp và 7–20% phospholipid. Không có cholesterol. |
| Chlorophyll (a + b) | 9% | 75% chlorophyll a và 25% chlorophyll b. |
| Carotenoid | 4,5% | 25% carotene và 75% xanthophyll. |
| RNA | 3–7% |  |
| DNA | 0,5% |  |
| Cytochrome f | 0,1% |  |
| Vitamin K | 0,004% |  |
| Vitamin E | 0,08% |  |
| Các chất khoáng | dạng vết | Mg, Fe, Cu, Mn, Zn và P. |
Phân loại, phân đôi, và di truyền

Bài chi tiết: Lạp thể
Thực vật có nhiều loại lạp thể khác nhau trong tế bào của chúng.
Lục lạp (chloroplast) là một loại đặc biệt của một nhóm bào quan trong tế bào thực vật gọi là lạp thể (plastid), mặc dù cũng có lúc hai thuật ngữ này được dùng thay thế lẫn nhau. Có rất nhiều loại lạp thể khác nhau, tham gia nhiều chức năng đa dạng. Tất cả lục lạp trong cơ thể thực vật đều có nguồn gốc từ những tiền lạp thể (proplastid) chưa phân hóa, có trong hợp tử hay trứng đã thụ tinh. Tiền lạp thể thường tìm thấy tại những đỉnh sinh trưởng của thực vật trưởng thành. Nhưng trong mô phân sinh đỉnh rễ, lục lạp không phát triển bình thường từ tiền lạp thể, mà phần lớn phân hóa thành lạp bột (amyloplast) chuyên dự trữ tinh bột.
Ở chồi ngọn, tiền lạp thể trong mô phân sinh đỉnh chồi có thể dần dần phân hóa thành lục lạp trong các mô lá quang hợp như lá trưởng thành, nếu được tiếp xúc với một lượng ánh sáng cần thiết. Quá trình biệt hóa này liên quan đến sự lõm vào của màng trong lạp thể, hình thành nên những phiến màng lấn sâu vào chất nền stroma. Rồi sau đó gấp cuộn trở lại tạo thành hệ thống thylakoid và grana.
Nếu như chồi cây hạt kín không được tiếp xúc một lượng ánh sáng cần thiết cho sự hình thành lục lạp, thì tiền lạp thể có thể phân hóa thành dạng tiền lục lạp trước khi trở thành lục lạp. Tiền lục lạp (etioplast) là loại lạp thể thiếu chất diệp lục và có màng trong lõm vào tạo nên một mạng lưới các ống trôi nổi trong stroma, gọi là thể tiền phiến (prolamellar body). Dù tiền lục lạp thiếu chất diệp lục, nhưng chúng vẫn sở hữu một loại tiền chất diệp lục màu vàng dưới dạng dự trữ. Trong vòng vài phút phơi sáng, những thể tiền phiến bắt đầu tổ chức thành những chồng xấp thylakoid, và diệp lục cũng được khởi động sản xuất. Quá trình chuyển hóa từ tiền lục lạp thành lục lạp này có thể kéo dài đến hàng giờ. Trong khi đó, thực vật hạt trần lại không cần ánh sáng để hình thành lục lạp.
Không thể đảm bảo rằng dưới tác dụng của ánh sáng, tiền lạp thể luôn luôn phân hóa trở thành lục lạp. Dù cho tiền lạp thể có phát triển thành lục lạp đi chăng nữa thì một số loại lạp thể khác vẫn chịu sự kiểm soát chủ yếu của nhân tế bào, cũng như ảnh hưởng nhiều từ loại tế bào đặc trưng chứa chúng.
Những con đường chuyển hóa lạp thể khả thi trong thực tế.
Phân loại, phân đôi, và di truyền > Sự chuyển hóa lạp thể

Sự phân loại lạp thể không mang tính ổn định, trên thực tế có thể xảy ra nhiều con đường chuyển hóa lạp thể qua lại với nhau. Lục lạp có thể chuyển đổi sang sắc lạp (chromoplast), chứa đầy bên trong những phân tử sắc tố tạo nên màu sắc tươi sáng cho hoa và quả chín. Lạp bột (amyloplast) dự trữ tinh bột có thể chuyển hóa sang sắc lạp, và những tiền lạp thể cũng có khả năng tương tự. Sắc lạp và lạp bột lại có thể trở ngược về lục lạp, giống như khi chiếu sáng một củ cà rốt hay khoai tây. Nếu cây tổn thương, hoặc gặp vấn đề khiến tế bào thực vật trở về trạng thái mô phân sinh, thì lục lạp và những lạp thể khác có thể chuyển hóa ngược lại thành tiền lạp thể. Lục lạp, lạp bột, sắc lạp, tiền lạp thể... là sự phân loại không tuyệt đối—trên thực tế những dạng trung gian giữa chúng phổ biến hơn nhiều.
Phân loại, phân đôi, và di truyền > Quá trình phân đôi lục lạp > Sự điều hòa phân đôi

Ở những loài tảo chỉ chứa duy nhất một lục lạp, sự điều hòa của quá trình phân đôi lục lạp là cực kỳ quan trọng để đảm bảo rằng mỗi tế bào con đều nhận được một lục lạp, vì chúng không thể tự tạo ra loại bào quan này. Ở những thực vật mà tế bào chứa nhiều lục lạp, sự điều hòa trở nên lỏng lẻo và ít quan trọng hơn. Có khả năng là quá trình phân đôi lục lạp và quá trình phân chia tế bào có phần đồng bộ với nhau, thế nhưng phần lớn các cơ chế liên quan vẫn chưa thể xác định.
Ánh sáng được chứng minh là cần thiết cho quá trình phân đôi lục lạp. Lục lạp có thể sinh trưởng và tiến hành một số hoạt động co thắt dưới ánh sáng xanh lục, nhưng lại trễ nải trong việc hoàn thành nốt quá trình phân đôi với loại ánh sáng chất lượng kém này—vì vậy chúng cần tiếp xúc với ánh sáng trắng để hoàn thành phân đôi nhanh hơn. Quan sát lá rau bina trồng dưới ánh sáng xanh lục cho thấy có nhiều lục lạp lớn dạng quả tạ. Còn khi trồng dưới ánh sáng trắng lại kích thích lục lạp phân đôi nhiều hơn và giảm thiểu dần dạng quả tạ.
Phân loại, phân đôi, và di truyền > Di truyền lục lạp

Giống như ty thể, lục lạp thường thừa hưởng vật chất di truyền đơn nguồn từ một lục lạp trước đó. Còn vật chất di truyền lưỡng nguồn—kế thừa từ bộ gen lạp thể của cả cây mẹ và cây bố—xảy ra ở mức rất thấp trong một số thực vật có hoa.
Có nhiều cơ chế ngăn chặn sự di truyền DNA lục lạp theo kiểu lưỡng nguồn, bao gồm quá trình tiêu hủy có chọn lọc lục lạp hay gen của chúng trong giao tử hay hợp tử, kết quả là lục lạp từ một bên bố hoặc mẹ sẽ loại đi khỏi phôi. Những lục lạp từ bố mẹ được phân phối sao cho ở mỗi tế bào hậu duệ đều chỉ chứa một loại lục lạp duy nhất (di truyền đơn nguồn).
Thực vật hạt trần, như cây thông, hầu hết đều chứa lục lạp nguồn gốc từ bố, trong khi thực vật có hoa lại thường thừa kế lục lạp nguồn gốc từ mẹ. Lúc trước, người ta cho rằng thực vật có hoa chỉ di truyền loại lục lạp nguồn gốc từ mẹ. Tuy nhiên, hiện nay có nhiều nghiên cứu cho thấy một số trường hợp cũng thừa kế lục lạp nguồn gốc từ bố.
Thực vật hạt kín (thực vật có hoa) có nhiều cách để ngăn ngừa di truyền lục lạp nguồn gốc từ bố. Phần lớn chúng sản xuất ra các tế bào tinh trùng không chứa bất kỳ lạp thể nào. Đồng thời, nhiều nghiên cứu cũng cho thấy còn nhiều cơ chế khác ngăn chặn sự kế thừa lục lạp từ bố trong những thực vật có hoa, chẳng hạn như phân bậc quá trình phân đôi lục lạp thành những mức độ khác nhau trong phôi.
Giữa những loài thực vật hạt kín, lục lạp thừa kế từ bố được phát hiện nhiều hơn loại lục lạp di truyền lưỡng nguồn lai giữa bố và mẹ trong cùng một loài. Điều này gợi ý rằng những gen lai không tương thích có thể gây trở ngại đến các cơ chế ngăn chặn thừa kế từ bố.
Phân loại, phân đôi, và di truyền > Di truyền lục lạp > Thực vật biến đổi gen lạp thể

Thời gian gần đây, lục lạp đã gây chú ý đến những nhà phát triển cây trồng biến đổi gen. Trong hầu hết thực vật có hoa, lục lạp không được thừa kế từ bố, vì vậy tiến trình trao đổi gen giữa những lạp thể không có sự tham gia phát tán của phấn hoa. Ưu điểm này khiến những lạp thể biến đổi gen là một công cụ đáng giá cho quá trình tạo giống và canh tác những cây trồng biến đổi gen, một lĩnh vực đang bị kìm hãm do tính an toàn sinh học, do đó hạ thấp rủi ro gây ra cho môi trường. Chính sách kìm hãm này vì thế chỉ phù hợp cho sự chung sống giữa nông nghiệp truyền thống và nông nghiệp hữu cơ mà không giải phóng cho thực vật biến đổi gen. Trong khi độ tin cậy của cơ chế đột biến này vẫn chưa được nghiên cứu trong tất cả cây trồng có liên quan, thì những kết quả khảo nghiệm gần đây ở cây thuốc lá đã cho thấy những hứa hẹn mới, cho biết tỷ lệ thất bại trong việc ngăn chặn phát tán gen qua phấn hoa ở thực vật biến đổi gen lạp thể chỉ là 3 trên 1.000.000 mẫu.