Toutes les créatures vivantes ont besoin d'énergie et de nutriments pour survivre. Les animaux peuvent être divisés en autotrophes et hétérotrophes en fonction de la manière dont ils acquièrent cette énergie et ces nutriments. Autotrophes font leur propre nourriture à partir de nutriments inorganiques et obtenir de l'énergie à partir de sources non vivantes. Les hétérotrophes doivent consommer d'autres créatures vivantes pour obtenir l'énergie et les nutriments dont ils ont besoin pour vivre. Les plantes, en tant qu'autotrophes, doivent fabriquer leur propre nourriture à partir de la lumière du soleil, du dioxyde de carbone et de l'eau grâce à un processus appelé photosynthèse.

Photosynthèse

La photosynthèse consiste en deux séries de réactions distinctes réactions et réactions sombres. Dans les réactions de la lumière à travers un processus connu sous le nom de photophosphorylation, la lumière du soleil énergise un électron dans la chlorophylle qui est ensuite transportée le long d'une membrane pour créer un gradient de protons. Ce gradient de protons est ensuite utilisé pour générer l'énergie nécessaire dans les réactions sombres. Dans les réactions sombres, l'énergie contenue dans les réactions de la lumière entraîne une série de réactions qui utilisent le dioxyde de carbone pour fabriquer du sucre.

Chloroplastes

Les réactions photosynthétiques des plantes se produisent dans des structures spécialisées appelé chloroplastes. Les chloroplastes contiennent des piles de membranes appelées membranes thylacoïdes où se déroule le processus photosynthétique. Les membranes forment des espaces fermés qui permettent de créer un gradient de protons puis de les utiliser pour générer des liaisons à haute énergie dans l'ATP, une molécule d'énergie utilisée par les cellules.

Respiration cellulaire

Organismes des bactéries aux baleines doit convertir leur nourriture en énergie et en composés organiques pour d'autres processus de la vie. De nombreux organismes, y compris les plantes et les animaux, utilisent l'oxygène pour pratiquer la respiration aérobie. Cependant, dans le cas des plantes, cette énergie alimentaire est faite à l'intérieur des cellules plutôt que d'autres créatures.

Mitochondrie

Les plantes et les animaux ont des mitochondries dans leurs cellules pour faciliter la conversion nourriture à énergie. Les mitochondries sont des organites cellulaires spécialisés avec des membranes repliées à l'intérieur. Ces membranes facilitent la chaîne de transport des électrons, où les électrons de haute énergie sont utilisés pour créer un gradient de protons qui entraîne la production d'ATP. Le transport d'électrons dans les mitochondries et la photophosphorlyation dans les chloroplastes sont conceptuellement très similaires, bien que les détails varient considérablement.

Alors que la photosynthèse est importante pour les plantes pour leur nourriture, dans de nombreux écosystèmes, la les plantes font aussi la nourriture pour d'autres organismes. Des animaux tels que le zèbre mangent des plantes pour obtenir leur énergie et leurs nutriments. À leur tour, les prédateurs tels que le lion mangent le zèbre pour leur nourriture nécessaire. Ce rôle fondamental des plantes dans les écosystèmes les amène à être appelés les producteurs primaires, car grâce à la photosynthèse, ils sont capables d'exploiter l'énergie et les nutriments dans leur environnement physique et de le rendre utilisable par d'autres créatures vivantes.