Poliaminy wykryto w chloroplastach m.in. Euglena gracilis, Helianthus tuberosus, szpinaku i kukurydzy. Przy wykorzystaniu metody HPLC wykryto obecność trzech głównych poliamin putrescyny, spermidyny i sperminy w błonach tylakoidowych liści szpinaku. Poliaminy te były kowalentnie związane z centrum reakcji PSII i kompleksem chlorofil a/b białko stanowiącym główną antenę PSII - LHCII. Specyficzna lokalizacja chloroplastowych transglutaminaz, enzymu stymulowanego jonami wapnia i światłem i katalizującego wiązanie się poliamin do białek tylakoidów i stromy sugeruje rolę tych związków w procesie fotosyntezy. Substratami dla transglutaminaz z Helianthus tuberosus były głównie białka LHCII kompleksu chlorofil a/b-białko oraz białka CP24, CP26, CP29 – kompleksów chlorofilowo-białkowych przekazujących energię wzbudzenia i duża podjednostka karboksylazy/oksygenazy 1,5-bisfosforybulozy, enzymu występującego w stromie.