Matter & Energy in Plants

 

Every living thing has basics needs that must be met in order for the organism to survive. For most organisms, these include air, water, and food. (Anaerobic organisms do not require oxygen to survive.) One difference between animals and plants is how they acquire their food.

Plants and animals obtain food in different ways.

While animals use food produced by other organism to obtain the nutrients required for growth, repair, and reproduction, plants have the ability to make their own food. The process by which plants make their own food is called photosynthesisPlants use the energy from sunlight, carbon dioxide, and water to manufacture carbohydrates, oxygen, and water. The carbohydrates produced are used as food for the plant. Oxygen produced during photosynthesis is released into the environment and may be used by animals. The green structures of the plant, including the leaves and some parts of the stems, carry out the process of photosynthesis and help manufacture the food plants require. Other structures, including other parts of the stems and the root system, carry food and water throughout the plant. Each plant structure plays different but important role. Together, plant structures function to produce and distribute food to plants.

Plants require sunlight, carbon dioxide, and water to perform photosynthesis.

Hydroponics is way of growing plants without soil. Plants receive all their nutrients through the water in which their roots are placed. The more nutrient rich the water is, the better the plants grow. The success of this method demonstrates that sunlight, carbon dioxide, and water are the key ingredients required for photosynthesis.

Roots, which anchor plants in the ground, absorb water, minerals, and other nutrients from the soil. The plant uses these materials for growth. Roots also store excess food not used by the plant.

Although roots absorb both water and nutrients from the soil for the plant, water is the ingredient necessary for performing photosynthesis.

Stems help maintain the physical structure of the plant and carry absorbed materials (such as water) and manufactured materials (such as glucose) to other plant structures. Xylem is vascular tissue that carries water throughout plants. Phloem is vascular tissue that carries sugars and other foods throughout plants.

The stems transport water for the process of photosynthesis and glucose to parts of the plant through vascular tissue called xylem and phloem.

Leaves are the location where most food is produced by the plant. The chlorophyll in leaves capture sunlight. Leaves combine this energy with water and carbon dioxide from the air to make plant food—glucose, form of carbohydrate.

Leaves are the food-making factories of plants. Chlorophyll captures the sunlight used to make glucose.

Respiration, the process of releasing the energy stored in molecules, takes place in the cells of plants, just as it does for animals. Food molecules are broken down to release energy for growth and to fuel an organism’metabolic processes.

Cellular respiration in plants takes place in cells just as it does in animals.

Flowers, seeds, and fruit are other structures of plants. Flowers function as the plant’reproductive center and are the location where pollination (fertilization) takes place. Seeds formed as result of pollination are scattered and produce new plants. The structure that forms to cover and protect seeds is called fruit. This structure can be soft and fleshy, such as the meat of an apple, or it can be hard, such as the shell of nut. This provides nutrition for the seedlings after the seed germinates until the plant can produce its own food.

Flowers, fruit, and seeds are the reproductive system of the plant, and fruit stores the extra food from the plant.

   

Note: Producers are the only organisms capable of carrying out photosynthesis. However, both producers and consumers carry out cellular respiration. In producers, photosynthesis only takes place during the daytime, because that is when sunlight is available. Respiration takes place during the day and night. As long as the process of photosynthesis exceeds the process of respiration, the producer will thrive and grow.

In every ecosystem, energy is transferred in chain from the sun to producersprimary consumersand then secondary consumers and tertiary consumersThese are the four trophic levels that exist in every ecosystem. The transfer of energy up the levels continues until the producers and consumers die. The energy from dead organisms, both producers and consumers, is then passed along the food web by decomposers.

Note: Herbivores or omnivores can serve as the primary consumer in food chain if they are consuming producer. Carnivores and omnivores can serve as secondary or tertiary consumers depending on what they are consuming and where that puts them on the food chain.