Alle planten moeten zonlicht, water en voedingsstoffen voor goede groei en ontwikkeling. Wanneer een zaad kiemt, produceert het eerst een wortel, waaruit het met water en voedingsstoffen uit de bodem. De shoot dat naar voren bovengronds komt absorbeert het zonlicht nodig voor de voedselproductie. Hoe weet een plant welke richting het moet groeien in wordt bepaald door haar reactie op bepaalde stimuli, met de zwaartekracht spelen een sleutelrol in het proces.
Tropisme
Tropisme is de term die gegeven aan hoe een plant op licht, aanraking en zwaartekracht reageert. Delen van een plant ervaring het fenomeen van geotropism, een proces dat, terwijl onderzocht door Charles Darwin, is nog steeds niet volledig begrepen. Een tropisme dwingt reageren op zowel de interne als de externe krachten, de grote delen van een plant om te groeien in verschillende richtingen op hetzelfde moment. In de meeste planten, dit is duidelijk door hoe de wortels weten hoe om te groeien naar beneden in de grond tijdens de top van de plant, of schieten, weet hoe om te groeien naar boven. Dit wordt vaak gezien als de plant omhoog groeit naar het licht, maar dat is slechts de helft van het verhaal.
Positieve Geotropism
De wortel van een plant is de eerste die ontstaan tijdens de kieming van het zaad. Een reeks gebeurtenissen plaatsvindt in de cellen op het uiterste puntje van de belangrijkste wortel van de plant die dwingen om te verplaatsen in een neerwaartse beweging. Positieve geotropism, ook wel genoemd Geotropie in het geval van wortelgroei, wordt veroorzaakt door de gravitationele aantrekking van de aarde. Dichte, zware deeltjes genaamd amyloplasts verzamelen in hoogontwikkelde root cap cellen. Deze deeltjes worden afgebroken door de zwaartekracht naar het uiterste puntje van de wortel, waardoor het te rekken recht naar beneden in de bodem. Als de wortels langer groeien, bepalen de lagen van nieuwe cellen vormen langs één zijde van elke wortel de richting het zal groeien in, die meestal uit de buurt van de belangrijkste wortel.
Negatieve Geotropie
Omgekeerd, het bovenste deel van een plant, vertegenwoordigd door de shoot die boven de grond groeit, ervaringen negatief geotropism naarmate het verzet zich tegen de zwaartekracht en in de andere richting groeit. Shoot plantencellen groeien langer met de hulp van een hormoon genaamd auxine, die zich in grotere concentraties langs bepaalde delen van de plant ontwikkelt. Auxine speelt een grotere rol in de ontwikkeling van de shoot, zoals het stimuleert celgroei een zodanige buigen naar het licht. Aangezien de laagste cellen in een shoot van de plant groter groeien, duwen ze de cellen erboven omhoog, een kettingreactie waardoor de plant omhoog te groeien. Wanneer een deel van een plant begint te groeien in een andere richting, is het te wijten aan hoe snel sommige cellen langgerekt afhankelijk van hoeveel ze zijn blootgesteld aan auxine.
Fototropie
In planten die afhankelijk zijn voor hun eigen voedselproductie fotosynthese, een nieuwe shoot wordt aangemoedigd door negatieve Geotropie om te groeien richting van de zon, die in wezen een belangrijk onderdeel van het proces van ontwikkelingsstoornissen, voltooit zoals de shoot kan nu maken gebruik van energie van de zon om te blijven groeien naar boven. Als een plant is blootgesteld aan ongelijke zonlicht en begint te buigen naar het licht, auxines nogmaals overnemen naar de cellen aan de donkere kant van de plant elongate, houden het gepositioneerd op een zodanige wijze dat maximaal gebruik maken van wat licht is beschikbaar.