Os cloroplastos foram identificados, em 1881, como o local da fotossíntese, em uma experiência do biólogo alemão Theodor Engelmann, utilizando a alga verde Spirogyra sp e bactérias aeróbicas. Observou que quando células da alga eram iluminadas com luz branca, as bactérias deslocavam-se e permaneciam perto do grande cloroplasto em forma de fita da alga. As bactérias utilizavam o gás oxigênio, liberado na fotossíntese, para a respiração aeróbica.
Usando o mesmo modelo experimental, Engelmann iluminou a alga verde com luz decomposta por um prisma, de maneira a formar o espectro de cores. Nas plantas verdes, as clorofilas a e b são os principais pigmentos fotossintéticos.
Observando o gráfico que mostra a taxa de absorção desses pigmentos, nos diferentes comprimentos de onda do espectro da luz branca, espera-se como resultado do segundo experimento de Engelmann que:
A maioria das bactérias se concentrará na parte do cloroplasto iluminada por luz verde, pois sendo a clorofila verde, toda a luz é refletida e a taxa de fotossíntese é maior.
As bactérias deverão se distribuir igualmente por toda a extensão do cloroplasto, pois ocorre igual liberação de gás oxigênio na fotossíntese, desde que haja clorofila e luz, independente do comprimento de onda.
Haverá concentração de bactérias em torno do cloroplasto nas partes iluminadas por luz azul e vermelha, pois nesses comprimentos de onda a intensidade de absorção é alta e, como consequência, a taxa de fotossíntese e a liberação de gás oxigênio também o são.
Não haverá concentração de bactérias ao longo do cloroplasto, pois só ocorre o fenômeno da fotossíntese quando os cloroplastos são iluminados com luz da cor branca.
Haverá a morte das bactérias, pois com a decomposição da luz cessará a liberação de gás oxigênio pela fotossíntese, e ocorrerá somente liberação de gás carbônico pela respiração da alga.