Todas as criaturas vivas precisam de energia e nutrientes para sobreviver. Os animais podem ser divididos em autotróficos e heterotróficos de acordo com a forma como adquirem essa energia e nutrientes. Os autotróficos fabricam seus próprios alimentos a partir de nutrientes inorgânicos e obtêm energia de fontes não-vivas. Os heterotróficos devem consumir outras criaturas vivas para obter a energia e os nutrientes de que precisam para viver. As plantas, como autótrofos, devem fazer sua própria comida e fazê-lo a partir da luz solar, dióxido de carbono e água através de um processo chamado fotossíntese.

Fotossíntese

Fotossíntese consiste de duas séries distintas de reações chamadas de luz reações e reações escuras. Nas reações de luz através de um processo conhecido como fotofosforilação, a luz solar energiza um elétron em clorofila que é então transportada ao longo de uma membrana para criar um gradiente de prótons. Este gradiente de prótons é então usado para gerar energia necessária nas reações escuras. Nas reações escuras, a energia aproveitada nas reações de luz conduz a uma série de reações que usam dióxido de carbono para fazer açúcar.

Cloroplastos

As reações fotossintéticas das plantas ocorrem em estruturas especializadas dentro da célula. chamado cloroplastos. Os cloroplastos contêm pilhas de membranas chamadas membranas tilacóides, onde ocorre o processo fotossintético. As membranas formam espaços fechados que permitem que um gradiente de prótons seja criado e então utilizado para gerar ligações de alta energia no ATP, uma molécula de energia usada pelas células.

Respiração Celular

Organismos de bactérias para baleias deve converter seus alimentos em energia e compostos orgânicos para outros processos da vida. Muitos organismos, incluindo plantas e animais, usam oxigênio para realizar a respiração aeróbica. No entanto, no caso das plantas, essa energia alimentar é feita dentro das células, em vez de ser obtida de outras criaturas.

Mitocôndrias

Ambas as plantas e animais têm mitocôndrias dentro de suas células para facilitar a conversão de comida para energia. As mitocôndrias são organelas celulares especializadas com membranas dobradas no interior. Essas membranas facilitam a cadeia de transporte de elétrons, onde elétrons de alta energia são usados ​​para criar um gradiente de prótons que impulsiona a produção de ATP. O transporte de elétrons nas mitocôndrias e a fotofosforilação nos cloroplastos conceitualmente são muito semelhantes, embora os detalhes variem muito.

Plantas como produtores

Embora a fotossíntese seja importante para as plantas para a sua alimentação, em muitos ecossistemas plantas também fazem a comida para outros organismos. Animais como a zebra comem plantas para obter sua energia e nutrientes necessários. Por sua vez, predadores como o leão comem a zebra para a comida necessária. Esse papel fundamental das plantas nos ecossistemas os leva a serem chamados de produtores primários, pois, através da fotossíntese, eles são capazes de aproveitar a energia e os nutrientes em seu ambiente físico e torná-los utilizáveis ​​a outras criaturas vivas.