Energy Flow and Population Dynamics

● Standard: ○ (6.L.2.1) Summarize how energy derived from the sun isby

plants to produce sugars (photosynthesis) and is transferred within food chains and food webs (terrestrial and aquatic) from producers to consumers to decomposers.

○ (6.L.2.2) Explain how plants respond to external stimuli (including dormancy and forms of tropism) to enhance survival in an environment.

○ (6.L.2.3) Summarize how the abiotic factors (such as temperature, water, sunlight, and soil quality) of biomes (freshwater, marine, forest, grassland, desert, Tundra) affect the ability of organisms to grow, survive and/or create their own food through photosynthesis.

● Understandings: Students will understand the relationships

between the abiotic and biotic factors of a ecosystem. ○ Misconception:

■ Once the Energy Reaches the Top Predator in a Food Web, the Energy Must Stop Flowing.

● Essential Questions: What is the importance of both the abiotic

and biotic factors and their relationship with each other in order for life to exist on Earth?

● Vocabulary: Ecosystem, energy, food web, organism, energy

pyramid, food chain, producer, consumer, decomposer, predator, prey, host, parasite, symbiosis, scavenger, mutualism, cooperative, competitive, sun energy, photosynthetic, carnivore, herbivore, omnivore, commensalism, nutrients, community, decay, environment, nutrients, species.

● Students will be able to: Explain and interpret the different

aspects of an ecosystem, starting with photosynthesis, including the relationship between abiotic and biotic factors.

    DAY 1­ WARM­UP­­ACHIEVE 3000­DAILY INTRODUCE ­PHOTOSYNESIS­­ READ SELECTION­SHOW BRAINPOP­PHOTOSYNES 

Photosynthesis Scientific words can seem complex. If you read that plants make food using photosynthesis, 

you might be confused by the term because it sounds so technical. Actually, it is easy to 

guess the meaning of the word "photosynthesis." The first part, “photo,” refers to light. The 

second part, “synthesis,” refers to making something. In this case, plants make a chemical 

compound. Plants use photosynthesis to produce chemical compounds from light. 

Almost every living thing on Earth gets its energy from the sun, either directly by photosynthesis or indirectly by eating plants or eating animals that eat plants. 

What Is Photosynthesis? Photosynthesis is a series of complex chemical reactions. A plant takes in carbon dioxide 

from the air and water from the soil and turns these into a sugar called glucose, releasing 

oxygen and water as byproducts. A plant uses light energy to power these reactions. 

 

The equation that follows represents a simplified version of what occurs during 

photosynthesis: 6CO2 + 12H2O + energy (light) → C6H12O6 + 6O2+ 6H2O. As you can see, 

carbon, hydrogen, and oxygen atoms are combined to make glucose. The extra oxygen and 

water molecules are released into the environment. 

Three Things Plants Need to Live  Plants need three basic things to live: water, sunlight, and carbon dioxide. Plants breathe 

carbon dioxide just like we breathe oxygen. When plants breathe carbon dioxide in, they 

breathe out oxygen. Plants are the major source of oxygen on planet Earth and help keep us 

alive.  

 

We know now that plants use sunlight as energy, they get water from rain, and they get 

carbon dioxide from breathing. The process of taking these three key ingredients and making 

them into food is called photosynthesis.  

How Do Plants Capture Sunlight? Plants capture sunlight using a compound called chlorophyll. Chlorophyll is green, which is 

why so many plants appear green. You might think at first that it's green because it wants to 

absorb and use green light. However, from our study of light, we know that the color we see is 

actually the color of light that is reflected. So chlorophyll actually reflects green light and 

absorbs blue and red light.  

What are plants?  Plants are living organisms that cover much of the land of planet Earth. You see them 

everywhere. They include grass, trees, flowers, bushes, ferns, mosses, and more. Plants are 

members of the kingdom plantae.  

Plant Cell  Plant cells are composed of rigid cell walls made of cellulose, chloroplasts (which help with 

photosynthesis), a nucleus, and large vacuoles filled with water.  

DAY 2 ­DRAW PLANT CELL­­DISCUSS PARTS  

 

Basic Structure of Plants  

The three basic parts of most vascular plants 

are the leaf, the stem, and the roots.  

● Leaf ­ The leaf is an organ of a plant that is specialized for photosynthesis. Leaves capture energy from sunlight as well as collect carbon dioxide from the air. Many leaves are flat and thin in order to catch as much sunlight as possible. However, leaves come in many different shapes including long skinny needles that are found on pine trees.  

●  ● Stem ­ The stem is the main structure 

that supports leaves and flowers. Stems have vascular tissues that move food and water around the plant to help it grow. Plants often store food in their stems.  

●  ● Roots ­ The roots of a plant grow 

underground. Roots help to keep the plant from falling over and gather water and minerals from the soil. Some plants store food in their roots. The two major types of roots are fibrous roots and taproots. Taproots tend to have one major root that grows very deep, while fibrous roots have many roots that grow in all directions.  

DAY 3­ 

Why Do Plants Need Sunlight? Plants are an essential part of most ecosystems on Earth. As producers, they are the base of 

most food chains. Countless insects, animals, and people rely on green plants as a food 

source. When we consume green plants, or animals that have eaten green plants, we take in 

the energy stored in those plants so that we can use it ourselves.  

 

So the question is, where do green plants get the energy they store in their tissues—the same 

energy that is passed on to other organisms that eat the plants? Plants don’t have mouths to 

eat food. They can’t chase prey like a wolf or a lion can. They are literally rooted to the 

ground. 

 

The solution is simple. Plants get their energy from the Sun. Like so many simple solutions, 

however, this one involves a more complex explanation. In this case, the process begins 

inside a tiny plant cell and grows from there.  

 

Inside many plant cells, especially those in a plant’s leaves, is a substance known as 

chlorophyll. Chlorophyll is green, and it is responsible for giving plants their color. Chlorophyll 

is stored inside organelles called chloroplasts. When radiant energy from the Sun hits the 

surface of a plant’s leaves, the chlorophyll absorbs some of the energy and converts it into a 

type of chemical energy in the form of sugar. This process is called photosynthesis. 

 

Through chemical reactions, photosynthesis uses the Sun’s radiant energy to convert water 

and carbon dioxide into oxygen and glucose. Glucose is a type of simple sugar that living 

things use as food. Plants take in water and carbon dioxide from their environments. For 

example, a plant growing in a prairie will obtain carbon dioxide from the air around it. The 

plant will then obtain water from rainfall, whether the rain water soaks into the soil and is 

absorbed by roots or is caught on the plant’s leaves. A variety of factors can impact a plant’s 

functions.  

 

The chemical reactions that make up photosynthesis are divided into two phases. Light is 

necessary for the first phase of photosynthesis, which is simply referred to as the light­ 

dependent reaction or light reaction. This is when sunlight is absorbed and used to make 

adenosine triphosphate (ATP), a chemical compound that stores energy. This reaction 

releases oxygen into the air that people and animals need to live.  

 

The next part of photosynthesis does not need light, and takes place in a part of the 

chloroplast called the stroma. The light­independent reaction or dark reaction is when the 

chloroplast uses carbon dioxide and the ATP that was made during the light reaction to 

produce glucose. 

 

Plants need very basic things to perform photosynthesis—light, water, carbon dioxide, and 

small amounts of other substances, such as phosphorus. What happens to a plant if one of 

these is not available? You might have noticed that when it doesn’t rain for a long time, the 

grass and other plants in people’s yards become yellow. That is because, without water, 

photosynthesis cannot take place.  

 

The same thing is true of light. Without light, plants cannot perform photosynthesis, and their 

green color fades. If you have ever put a plant into a dark place, you might have observed this 

effect. 

 

It is interesting to note that in places with four seasons, leaves change color as the days 

become shorter in autumn. With less sunlight available, the chlorophyll stops performing 

photosynthesis. The leaves begin to lose their green color. Yellow and orange carotenoids 

(the same chemicals that make carrots orange) that are already in the leaves begin to show 

through. Some trees may also begin to produce a red substance called anthocyanin (which 

gives the red color to strawberries and cranberries) as temperatures drop, adding to the 

variety of fall colors. 

Through photosynthesis, plants are able to turn carbon dioxide and water into glucose. 

Where Does Photosynthesis Occur? Most photosynthesis is carried out in the plant’s leaves. The leaf is made up of cells. 

Organelles inside the cells called chloroplasts contain a green pigment called chlorophyll. 

Chlorophyll makes leaves green. The chlorophyll absorbs light energy that is used to 

synthesize glucose. All of the reactions of photosynthesis take place inside the chloroplasts. 

Photosynthesis occurs in the cells of plants within special organelles called chloroplasts. 

Cellular Respiration The daily tasks of animals, such as walking, growing, reproducing, and eating, require energy. 

Animals eat food to gain energy. Plants do not eat, but they use the process of 

photosynthesis to convert the sun’s energy into a food source. Each cell in an organism 

needs energy, but the energy must be in a usable form. Animals and plants both convert food 

energy into usable forms during a process called cellular respiration.   

All living things need energy to live. 

Why Is Cellular Respiration Important?   All organisms require the input of energy to complete their life cycles. Cellular respiration 

supports all of the functions happening in your body by converting the energy in food to a form 

of energy that your cells can use to perform their functions. Glucose and oxygen enter cells 

through the cell membrane.   

Reactants and Products of Cellular Respiration During respiration, glucose and oxygen react to form the products carbon dioxide, water, and 

ATP. Cellular respiration releases energy stored in food. It also produces carbon dioxide and 

water as waste products that exit the cell through the cell membrane.  

What Is Cellular Respiration?  Animals and plants both convert food energy into usable forms during cellular respiration. 

Energy is stored in all chemical bonds, including those of foods. All sugars contain energy, but 

cellular respiration uses glucose. The body converts foods into glucose, and glucose and 

oxygen pass into the body's cells. Then processes in the cytoplasm extract the energy from 

the atomic bonds in glucose. Enzymes break up the glucose molecules, releasing the energy. 

This energy is later transferred into another kind of molecule called ATP, which supplies direct 

energy to cells. The process of cellular respiration also produces carbon dioxide and water. 

DAY 4­AND DAY 5 STUDYGUIDE PHOTOSY.  

Questions 1.   Photosynthesis uses sunlight to produce sugar. What kind of energy transformation is 

this? 

            A) light energy to chemical energy 

            B) mechanical energy to thermal energy 

            C) chemical energy to light energy 

            D) light energy to mechanical energy 

2.   Which substances are needed to make food in plants? 

            A) glucose and oxygen 

            B) oxygen and water 

            C) water and carbon dioxide 

            D) carbon dioxide and oxygen 

3.   Which of the following is provided directly by the sun to plants for photosynthesis? 

            A) oxygen 

            B) energy 

            C) carbon dioxide 

            D) glucose 

4.   Photosynthesis could not occur without which of the following? 

           A) glucose 

           B) sunlight 

           C) oxygen 

           D) ozone 

5.   During photosynthesis, producers convert energy from the sun into __________. 

           A) nuclear energy 

           B) electrical energy 

           C) mechanical energy 

           D) chemical energy 

6.    What is photosynthesis? 

7.    Where does photosynthesis occur? 

8.    Why is cellular respiration important? 

9.    Where does cellular respiration take place? 

10.  What are the reactants and products of cellular respiration?