هناك العديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث طوال عمر النبات. في كل لحظة من عمر النبات ، تنظم التفاعلات الكيميائية استهلاك الطاقة ومستويات المياه وتبادل الغازات. في حين أن هناك عددًا كبيرًا جدًا من التفاعلات الكيميائية الفردية المتضمنة في نمو النباتات لإدراجها - والعديد من الأنواع المختلفة من النباتات تخضع لأنواع مختلفة من التفاعلات الكيميائية - هناك بعض التفاعلات الأساسية الرئيسية التي تحدث في جميع النباتات.
التمثيل الضوئي هو عملية كيميائية يتم من خلالها تحويل ضوء الشمس بواسطة النبات إلى جلوكوز. الجلوكوز هو كربوهيدرات تستخدمه النباتات للحصول على الطاقة. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يقوم الكلوروفيل بتحويل الفوتونات والماء وثاني أكسيد الكربون إلى جلوكوز وأكسجين. تنتج نباتات الأكسجين جوًا يسمح بمرور الهواء للحياة الحيوانية.
التمثيل الضوئي ليس هو التفاعل الكيميائي الوحيد الذي ينتج الطاقة في النباتات. التنفس هو العملية التي تقوم من خلالها النباتات بتحويل الجلوكوز والأكسجين إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات ، أو ATP ، وهو مركب يستخدم لتغذية العديد من التفاعلات الكيميائية الأخرى في النبات. يتضمن التنفس أربع دورات كيميائية متميزة: تحلل السكر ، وهي العملية التي يتم من خلالها تحويل الجلوكوز إلى بويروفات. تفاعل الانتقال أو نزع الكربوكسيل من البيروفات ، عندما يتحد البيروفات مع الإنزيم المساعد A لتكوين acetyl CoA ؛ دورة كريبس ، حيث يتأكسد CoA ؛ وسلسلة نقل الإلكترون ، والتي تكمل إنتاج ATP.
يتم التحكم في نشاط ثغور النبات - الهياكل الشبيهة بالمسام التي تنظم نقل المياه والتبريد والتنفس - إلى حد كبير عن طريق تفاعل كيميائي يتضمن البوتاسيوم. عندما يتم إدخال البوتاسيوم إلى الخلايا الحامية حول الثغور ، فإنه يتسبب في انتفاخها وفتحها. عندما يكون هناك قدر أقل من المياه في البيئة ، يتم ضخ البوتاسيوم من الخلايا الحامية وتغلق الثغور ، مما يحافظ على المياه داخل النبات. النباتات التي لا تحتوي على كمية كافية من البوتاسيوم تكون أقل قدرة على تنظيم مستويات المياه بها.