Alla levande varelser kräver energi och näringsämnen att överleva. Djur kan delas upp i autotrofer och heterotrofer beroende på hur de förvärvar denna energi och näringsämnen. Autotrofer gör sin egen mat från oorganiska näringsämnen och erhåller energi från icke-levande källor. Heterotrophs måste konsumera andra levande varelser för att få den energi och näringsämnen de behöver för att leva. Växter, som autotrofer, måste göra sin egen mat och göra det från solljus, koldioxid och vatten genom en process som kallas fotosyntes.

Fotosyntes

Fotosyntes består av två olika reaktionsserier som kallas ljuset reaktioner och mörka reaktioner. I ljusreaktionerna genom en process som kallas fotofosforylering, aktiverar solljus en elektron i klorofyll som därefter transporteras längs ett membran för att skapa en protongradient. Denna protongradient används sedan för att generera energi som behövs i de mörka reaktionerna. I de mörka reaktionerna driver energin som utnyttjas i ljusreaktionerna en serie reaktioner som använder koldioxid för att göra socker.

Kloroplaster

Planternas fotosyntetiska reaktioner förekommer i specialiserade strukturer i cellen kallade kloroplaster. Kloroplaster innehåller staplar av membran som kallas thylakoidmembran där fotosyntetiska processen sker. Membranen bildar slutna utrymmen som tillåter att en protongradient skapas och sedan utnyttjas för att generera hög energiobligationer i ATP, en energimolekyl som används av celler.

Cellulär respiration

Organer från bakterier till valar måste omvandla sin mat till energi och organiska föreningar för andra livsprocesser. Många organismer, inklusive växter och djur, använder syre för att utföra aerob andning. Men när det gäller växter, görs denna mat energi i cellerna i stället för att bli erhållen från andra varelser.

Mitokondrier

Både växter och djur har mitokondrier i sina celler för att underlätta omvandlingen av mat till energi. Mitokondrier är specialiserade cellulära organeller med vikta membran inuti. Dessa membraner underlättar elektrontransportkedjan, där högenergielektroner används för att skapa en protongradient som driver ATP-produktion. Elektrontransporten i mitokondrier och fotofosforlyering i kloroplaster är konceptuella, men detaljerna varierar mycket.

Växter som producenter

Medan fotosyntes är viktig för växter för deras mat, i många ekosystem växter gör också maten för andra organismer. Djur som zebraen äter växter för att erhålla sin nödvändiga energi och näringsämnen. I sin tur äter rovdjur som lejonet zebraen för sin nödvändiga mat. Denna väsentliga roll hos växter i ekosystem leder till att de kallas primära producenter, eftersom de genom fotosyntes kan utnyttja energi och näringsämnen inom sin fysiska miljö och göra den användbar för andra levande varelser.