固定二氧化碳
NADPH停留在基质内叶绿体用于固定二氧化碳(CO2)在卡尔文周期。在一个复杂的化学反应循环中，CO2与五碳二磷酸核酮糖结合复合。生成的六碳中间体然后分裂成三碳磷酸甘油酸。NADPH分解所提供的能量三磷酸腺苷，该化合物最终形成甘油醛3-磷酸，一种重要的糖中间体新陈代谢。一个甘油醛分子从叶绿体输出，在细胞质中进一步转化，每5个经历atp驱动的重新形成五碳二磷酸核酮糖。这样就得到了三个一氧化碳分子2生成1分子3-磷酸甘油醛，而整个固定周期水解9分子ATP和氧化6分子NADPH。
进化起源
线粒体:作为独立实体的线粒体和叶绿体
除了它们非凡的代谢能力，两者线粒体和叶绿体合成关于自己的一些蛋白质而且脂质对它们的结构和活动是必要的。它们不仅拥有实现这一目标所必需的机制，而且还拥有指导这一目标的遗传物质。DNA在这些细胞器内有一个圆形结构，让人联想到原核的,而不是真核生物的DNA。同样在原核生物中，DNA与组蛋白。和DNA一起的是蛋白质合成核糖体是原核生物而非真核生物的大小。
线粒体中只有一小部分蛋白质是在线粒体内合成的细胞器。大量的蛋白质被编码和制造细胞质专门输出到线粒体中。线粒体DNA本身编码只有13种不同的蛋白质。含有在线粒体内合成的亚基的蛋白质通常也具有在细胞质中合成的亚基。在细胞质中合成的线粒体和叶绿体蛋白必须通过一个复杂的过程，穿过外膜和内膜进入细胞器。这些蛋白质含有被称为先导序列的氨基酸的特定排列受体在细胞器的外膜上。然后蛋白质被引导通过膜能量消耗过程中的通道。
的内共生假说
线粒体和叶绿体是自我分裂的;它们含有自己的DNA和蛋白质合成机制，类似于原核生物。叶绿体通过复杂的机制产生ATP并捕获光子然而,类似于某些原核生物。这些现象导致了两种细胞器是进入原始有核细胞的原核生物的直接后代的理论。在数十亿个这样的事件中，只有少数可能导致发展稳定的,共生有核宿主和原核寄生虫之间的联系。宿主会为寄生虫提供一个稳定的环境渗透环境而且很容易获得营养，寄生虫会通过提供氧化反应来回报宿主ATP-producing系统或者是光合作用产生能量的反应。
威尔弗雷德·d·斯坦的细胞骨架
细胞骨架是指由不同类型的长纤维形成的纤维网络蛋白质的细胞质中存在丝状体真核生物的细胞(含有细胞核的细胞)。细胞骨架的细丝构成了组织其他细胞的支架或框架成分维持细胞的形状。此外，一些细丝引起连贯的运动，包括细胞本身和内部细胞器的运动。原核的(无核)细胞通常比真核细胞小得多，包含一组独特的相关细丝，但除了少数例外，不具有真正的细胞骨架。主要是它们的形状和某些真核生物的形状酵母和其他真菌，都是由刚性决定的细胞壁在细胞的外面。
常见的细胞骨架丝有四种主要类型:肌动蛋白丝,微管、中间细丝和septins。肌动蛋白丝和微管动态在大多数细胞中不断组装和拆卸的结构。中间纤维更稳定，似乎主要参与加强细胞结构，特别是位置核以及连接细胞的连接。septin参与了细胞分裂也与其他细胞功能有关。各种各样的辅助蛋白与每种类型的细丝协同工作，将细丝彼此连接起来并连接到细胞膜并帮助形成网络，赋予细胞骨架独特的功能。许多这些辅助蛋白已被鉴定，揭示了丰富的多样性细胞骨架的结构和功能。