Todas las criaturas vivientes requieren energía y nutrientes para sobrevivir. Los animales se pueden dividir en autótrofos y heterótrofos de acuerdo a cómo adquieren esta energía y nutrientes. Los autótrofos hacen su propia comida a partir de nutrientes inorgánicos y obtienen energía de fuentes no vivas. Los heterótrofos deben consumir otras criaturas vivientes para obtener la energía y los nutrientes que necesitan para vivir. Las plantas, como autótrofos, deben hacer su propia comida y hacerlo a partir de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua a través de un proceso llamado fotosíntesis.
Fotosíntesis
La fotosíntesis consiste en dos series distintas de reacciones llamadas luz reacciones y reacciones oscuras. En las reacciones de luz a través de un proceso conocido como fotofosforilación, la luz solar activa un electrón en la clorofila que luego se transporta a lo largo de una membrana para crear un gradiente de protones. Este gradiente de protones se usa para generar la energía necesaria en las reacciones oscuras. En las reacciones oscuras, la energía aprovechada en las reacciones de luz genera una serie de reacciones que usan dióxido de carbono para hacer azúcar.
Cloroplastos
Las reacciones fotosintéticas de las plantas ocurren en estructuras especializadas dentro de la célula llamados cloroplastos. Los cloroplastos contienen montones de membranas llamadas membranas de tilacoides donde tiene lugar el proceso fotosintético. Las membranas forman espacios cerrados que permiten crear un gradiente de protones y luego utilizarlo para generar enlaces de alta energía en ATP, una molécula de energía utilizada por las células.
Respiración celular
Organismos desde bacterias hasta ballenas debe convertir sus alimentos en energía y compuestos orgánicos para otros procesos de la vida. Muchos organismos, incluyendo plantas y animales, usan oxígeno para realizar la respiración aeróbica. Sin embargo, en el caso de las plantas, esta energía alimentaria se produce dentro de las células en lugar de ser obtenida de otras criaturas.
Mitocondrias
Tanto las plantas como los animales tienen mitocondrias dentro de sus células para facilitar la conversión de las células. comida a la energía Las mitocondrias son organelos celulares especializados con membranas plegadas en el interior. Estas membranas facilitan la cadena de transporte de electrones, donde los electrones de alta energía se utilizan para crear un gradiente de protones que impulsa la producción de ATP. El transporte de electrones en la mitocondria y la fotofosforilación en los cloroplastos conceptualmente son muy similares, aunque los detalles varían mucho.
Las plantas como productores
Mientras que la fotosíntesis es importante para las plantas para su alimentación, en muchos ecosistemas el las plantas también hacen la comida para otros organismos. Animales como la cebra comen plantas para obtener su energía y nutrientes necesarios. A su vez, los depredadores como el león se comen a la cebra por la comida requerida. Este papel fundamental de las plantas en los ecosistemas los lleva a ser llamados productores primarios, ya que a través de la fotosíntesis, son capaces de aprovechar la energía y los nutrientes dentro de su entorno físico y hacerlos utilizables para otras criaturas vivientes.
