Botanik
Bitki biyokimyası

Bitki biyokimyası, bitkiler tarafından kullanılan kimyasal süreçlerin incelenmesidir. Bu işlemlerden bazıları, fotosentetik Calvin döngüsü ve krassulacean asit metabolizması gibi birincil metabolizmalarında kullanılır.  Diğerleri vücutlarını oluşturmak için kullanılan selüloz ve lignin gibi özel malzemeler ve reçineler ve aroma bileşikleri gibi ikincil ürünler yaparlar.
Bitkiler ve topluca " alg " olarak bilinen diğer çeşitli fotosentetik ökaryot grupları, kloroplast olarak bilinen benzersiz organellere sahiptir. Kloroplastların, eski bitki ve alg ataları ile endosimbiyotik ilişkiler oluşturan siyanobakterilerden geldiği düşünülmektedir. Kloroplastlar ve siyanobakteriler mavi-yeşil pigment klorofil a içerir.  Klorofil a (aynı zamanda bitkisi ve yeşil alglere özgü kuzeni klorofil b) , spektrumun mavi-mor ve turuncu / kırmızı kısımlarındaki ışığı emerken, bizim bu organizmaların karakteristik rengi olarak gördüğümüz yeşil rengi yansıtırlar. Bu pigmentlerin absorbe ettiği kırmızı ve mavi ışıktaki enerji, kloroplastlar tarafından, yan ürün olarak moleküler oksijen (O 2) üreten oksijenli fotosentez yoluyla karbondioksit ve sudan enerji açısından zengin karbon bileşikleri yapmak için kullanılır.
Klorofil a tarafından yakalanan ışık enerjisi, başlangıçta enerjiyi geçici olarak depolayan ve taşıyan ATP ve NADPH moleküllerini yapmak için kullanılan elektronlar (ve daha sonra bir proton gradyanı) biçimindedir. Enerjileri, 3-karbonlu şeker gliseraldehit 3-fosfat (G3P) moleküllerini üretmek için rubisco enzimi tarafından Calvin döngüsünün ışıktan bağımsız reaksiyonlarında kullanılır. Gliseraldehit 3-fosfat, fotosentezin ilk ürünüdür ve glikoz ve biyolojik kaynaklı hemen hemen tüm diğer organik moleküllerin sentezlendiği hammaddedir. Glikozun bir kısmı kloroplastta depolanan nişastaya dönüştürülür.  Nişasta, kara bitkilerinin ve alglerin çoğunun karakteristik enerji deposudur, ayçiçeği familyası Asteraceae'de aynı amaç için bir fruktoz polimeri olan inülin kullanılır. Glikozun bir kısmı bitkinin geri kalanına ihraç edilmek üzere sükroza (genel sofra şekeri) dönüştürülür.
Hayvanların (kloroplast içermeyen) aksine, bitkiler ve onların ökaryot akrabaları, tüm yağ asitlerini   ve amino asitlerin çoğunu sentezlemek de dahil olmak üzere kloroplastlarına birçok biyokimyasal rol atamıştır.  Kloroplastların ürettiği yağ asitleri, hücre zarlarını oluşturmak için malzeme sağlamak ve bitki kütikülünde bulunan ve kara bitkilerinin kurumasını önleyen polimer kütini yapmak gibi birçok şey için kullanılır.
Bitkiler, kara bitkisi hücre duvarının inşa edildiği polisakkarit molekülleri selüloz, pektin ve ksiloglukan  gibi bir dizi benzersiz polimeri sentezler.  Vasküler kara bitkileri, bir bitki su stresi altında içlerinden su emdiğinde çökmelerini önlemek için ksilem trakeidlerinin ve damarlarının ikincil hücre duvarlarını güçlendirmek için kullanılan bir polimer olan lignini yapar. Lignin, bir bitki için yapısal destek sağlayan ve ahşabın ana bileşenlerinden biri olan sklerenkima lifleri gibi diğer hücre türlerinde de kullanılır. Sporopollenin, fosil kayıtlarında erken kara bitki sporlarının ve tohum bitkilerinin polenlerinin hayatta kalmasından sorumlu olan kara bitkilerinin sporlarının ve polenlerinin dış hücre duvarlarında bulunan kimyasal olarak dirençli bir polimerdir. Ordovisiyen döneminde kara bitki evriminin başlangıcı için bir işaret olarak kabul edilir.  Bugün atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu, Ordovisyen ve Silüriyen dönemlerinde bitkilerin karaya çıktığı zamandan çok daha düşük. Birçok tek çenekliler gibi mısır ve ananas ve bazı dikotlardan gibi Asteraceae bağımsız olarak gelişen,  gibi yollar Crassulacean asit metabolizması ve C karbon fiksasyonu kaynaklanan kayıpları önlemek fotosentez için yolunun fotorespirasyon daha yaygın olarak C karbon fiksasyonu yolunun. Bu biyokimyasal stratejiler kara bitkilerine özgüdür.