En células eucariotas que pueden hacer fotosíntesis, se lleva a cabo en orgánulos llamados cloroplastos, o más genéricamente, plastidios. Los cloroplastos descienden de las cianobacterias que fueron “comidas” hace mucho tiempo (endosimbiosis primaria). Algunos eucariotas unicelulares más tarde hicieron que otros actuaran como sus cloroplastos (endosimbiosis secundaria).
La fotosíntesis es un proceso complicado de varios pasos. Los primeros pasos son las “reacciones de luz”, y estas implican extraer electrones de las moléculas de agua para formar los de oxígeno, energizarlos con fotones capturados y luego transmitirlos a los siguientes pasos, las “reacciones oscuras”. Estos incluyen la fijación de dióxido de carbono y muchas reacciones de biosíntesis.
La fotosíntesis tiene un gran efecto en las células eucariotas. Por lo que se puede determinar, el eucariota ancestral era heterótrofo y vivía de la carne de otros organismos. La captura de algunos eucariotas habilitados con cianobacterias es autotrófica, haciendo que todas sus moléculas biológicas a partir de precursores inorgánicos con la energía adquirida de la luz solar.
