Planter, som dyr og andre organismer, skal tilpasse sig deres konstant skiftende miljøer. Mens dyr er i stand til at flytte fra et sted til et andet, når miljøforholdene bliver ugunstige, planter er ikke i stand til at gøre det samme. Når planerne skal være stile (ude af stand til at bevæge sig), skal de finde andre måder at håndtere ugunstige miljøforhold på. Plantetropismer er mekanismer, hvormed planter tilpasser sig miljøændringer. En tropisme er en vækst mod eller væk fra en stimulus. Almindelige stimuli, der påvirker plantevækst, inkluderer lys, tyngdekraft, vand og berøring. Plantetropismer adskiller sig fra andre stimulusgenererede bevægelser, såsom nastiske bevægelser, idet responsens retning afhænger af stimulansretningen. Nastiske bevægelser, såsom bladbevægelse i kødædende planter, initieres af en stimulus, men stimulansretning er ikke en faktor i responsen.
Plantetropisme er resultatet af forskellig vækst. Denne type vækst forekommer, når cellerne i et område af et planteorgan, såsom en stilk eller rod, vokser hurtigere end cellerne i det modsatte område. Cellenes forskellevækst styrer væksten af organet (stilk, rod osv.) Og bestemmer den retningsbestemte vækst af hele planten. Plantehormoner, som
auxiner, menes at hjælpe med at regulere den forskellevækst af et planteorgan, hvilket får planten til at krumme eller bøje som svar på en stimulus. Vækst i retning af en stimulus er kendt som positiv tropisme, mens vækst væk fra en stimulus er kendt som en negativ tropisme. Almindelige tropiske responser i planter inkluderer fototropisme, gravitropisme, thigmotropisme, hydrotropisme, termotropisme og kemotropisme.fototropisme er den retningsbestemte vækst af en organisme som respons på lys. Vækst mod lys eller positiv tropisme demonstreres i mange karplanter, f.eks dækfrøede, gymnospermer og bregner. Stængler i disse planter udviser positiv fototropisme og vokser i retning af en lyskilde. fotoreceptorer i planteceller opdage lys, og plantehormoner, såsom auxiner, ledes til den side af stammen, der er længst fra lyset. Akkumulering af auxiner på den skraverede side af stammen får cellerne i dette område til at forlænge sig med en større hastighed end dem på den modsatte side af stammen. Som et resultat kurver stammen i retningen væk fra siden af de akkumulerede auxiner og mod lysets retning. Plantestængler og blade demonstrere positiv fototropisme, mens rødder (for det meste påvirket af tyngdekraften) har en tendens til at demonstrere negativ fototropisme. Siden fotosyntese ledende organeller, kendt som kloroplaster, er mest koncentreret i blade, er det vigtigt, at disse strukturer har adgang til sollys. Omvendt fungerer rødderne til at absorbere vand og mineralnæringsstoffer, som sandsynligvis opnås under jorden. En plantes respons på lys hjælper med til at sikre, at ressourcer, der bevarer liv, bevares.
heliotropism er en type fototropisme, hvor visse plantestrukturer, typisk stængler og blomster, følger solens vej fra øst til vest, når den bevæger sig hen over himlen. Nogle helotropiske planter kan også vende deres blomster tilbage mod øst i løbet af natten for at sikre, at de vender mod solens retning, når den står op. Denne evne til at spore solens bevægelse ses i unge solsikkeplanter. Når de bliver modne, mister disse planter deres heliotropiske evne og forbliver i en retning mod øst. Heliotropisme fremmer plantevækst og øger temperaturen på østvendte blomster. Dette gør heliotropiske planter mere attraktive for pollinatorer.
Thigmotropism beskriver plantevækst som respons på berøring eller kontakt med en fast genstand. Positiv thigmostropisme demonstreres ved at klatre planter eller vinstokke, der har specialiserede strukturer kaldet slyngtråde. En kviste er et gevindlignende vedhæng, der bruges til tvilling omkring faste strukturer. Et modificeret planteblad, stengel eller bladblødning kan være en rank. Når en kvast vokser, gør det i et roterende mønster. Spidsen bøjer sig i forskellige retninger og danner spiraler og uregelmæssige cirkler. Bevægelsen af den voksende kviste ser næsten ud som om planten søger efter kontakt. Når ranken kommer i kontakt med en genstand, stimuleres sensoriske epidermale celler på overfladen af ranken. Disse celler signaliserer, at sløret skal spole rundt om objektet.
Tendril-spiral er et resultat af differentiel vækst, da celler, der ikke er i kontakt med stimulansen, forlænger hurtigere end cellerne, der kommer i kontakt med stimulansen. Ligesom med fototropisme er auxiner involveret i den differentielle vækst af kviste. En større koncentration af hormonet akkumuleres på siden af ranken, der ikke er i kontakt med genstanden. Snoringen af senet fastgør planten til det objekt, der giver støtte til planten. Aktiviteten af klatreplanter giver bedre lyseksponering for fotosyntesen og øger også synligheden af deres blomster til bestøvere.
Mens ranker viser positiv thigmotropisme, kan rødder udstille negativ thigmotropisme til tider. Når rødder strækker sig ned i jorden, vokser de ofte i retningen væk fra et objekt. Rodvækst påvirkes primært af tyngdekraften, og rødderne er tilbøjelige til at vokse under jorden og væk fra overfladen. Når rødder kommer i kontakt med et objekt, ændrer de ofte deres nedadgående retning som svar på kontaktstimuleringen. At undgå genstande giver rødder mulighed for at vokse uhindret gennem jorden og øger deres chancer for at få næringsstoffer.
Gravitropism eller geotropism er vækst som svar på tyngdekraften. Gravitropisme er meget vigtig i planter, da den dirigerer rodvækst mod tyngdekraften (positiv gravitropisme) og stammevækst i den modsatte retning (negativ gravitropisme). Orienteringen af en plantes rod- og skudsystem til tyngdekraften kan ses i stadierne med spiring i en frøplantning. Når den embryonale rod kommer ud af frøet, vokser den nedad i tyngderetningen. Skulle frøet drejes på en sådan måde, at roden peger opad væk fra jorden, vil roden bøje sig og omdirigere sig tilbage mod gravitationstrækets retning. Omvendt orienterer udviklingsskuddet sig mod tyngdekraften for vækst opad.
Rodhætten er det, der orienterer rodspidsen mod tyngdekraften. Specialiserede celler i rodhætten kaldes statocytes menes at være ansvarlige for tyngdekraftsføling. Statocytter findes også i plantestængler, og de indeholder organeller hedder amyloplaster. amyloplaster fungerer som stivelseslager. De tætte stivelseskorn får amyloplaster til at sedimentere i planterødder som reaktion på tyngdekraften. Amyloplastsedimentering inducerer rodhætten til at sende signaler til et område af roden kaldet forlængelseszone. Celler i forlængelseszonen er ansvarlige for rodvækst. Aktivitet i dette område fører til forskellig vækst og krumning i roden, der dirigerer væksten nedad mod tyngdekraften. Hvis en rod flyttes på en sådan måde, at de ændrer retningen af statocytterne, nulstilles amyloplaster til cellernes laveste punkt. Ændringer i amyloplasters placering registreres af statocytter, der derefter signaliserer rodens forlængelseszone for at justere krumningsretningen.
Auxiner spiller også en rolle i planternes retning i vækst som svar på tyngdekraften. Akkumulering af auxiner i rødder bremser væksten. Hvis en plante er placeret vandret på sin side uden udsættelse for lys, samles auxiner på den nedre side af rødderne resulterer i langsommere vækst på den side og nedadgående krumning af rod. Under disse samme betingelser vil plantestammen udvises negativ gravitropisme. Tyngdekraften vil medføre, at auxiner ophobes på undersiden af stammen, hvilket vil få cellerne på den side til at forlænge sig med en hurtigere hastighed end cellerne på den modsatte side. Som et resultat vil skuddet bøje sig opad.
Hydrotropism er retningsbestemt vækst som respons på vandkoncentrationer. Denne tropisme er vigtig i planter til beskyttelse mod tørkeforhold gennem positiv hydrotropisme og mod overmætning af vand gennem negativ hydrotropisme. Det er især vigtigt for planter i tørre biomer for at kunne reagere på vandkoncentrationer. Fugtighedsgradienter registreres i planterødder. Det celler på den side af roden, der er tættest på vandkilden, oplever en langsommere vækst end dem på den modsatte side. Plantehormonet abscisinsyre (ABA) spiller en vigtig rolle i induktion af differentiel vækst i rodforlængelseszonen. Denne forskellevækst får rødder til at vokse i retning af vandets retning.
Før planterødder kan udvise hydrotropisme, skal de overvinde deres gravitrofiske tendenser. Dette betyder, at rødderne skal blive mindre følsomme over for tyngdekraften. Undersøgelser udført på interaktionen mellem gravitropisme og hydrotropisme i planter indikerer det eksponering for en vandgradient eller mangel på vand kan inducere rødder til at udvise hydrotropisme over gravitropism. Under disse betingelser falder amyloplaster i rodstatocytter i antal. Færre amyloplaster betyder, at rødderne ikke er så påvirket af amyloplastsedimentering. Amyloplastreduktion i rodhætter hjælper med at gøre det muligt for rødder at overvinde tyngdekraften og bevæge sig som respons på fugt. Rødder i godt hydreret jord har flere amyloplaster i deres rodhætter og har en meget større reaktion på tyngdekraften end på vand.
To andre typer plantetropismer inkluderer termotropisme og kemotropisme. Thermotropism er vækst eller bevægelse som respons på varme- eller temperaturændringer, mens chemotropism er vækst som reaktion på kemikalier. Planterødder kan udvise positiv termotropisme i et temperaturområde og negativ termotropisme i et andet temperaturområde.
Planterødder er også stærkt kemotrope organer, da de kan reagere enten positivt eller negativt på tilstedeværelsen af visse kemikalier i jorden. Rootkemotropisme hjælper en plante med at få adgang til næringsrig jord for at forbedre vækst og udvikling. Bestøvning i blomstrende planter er et andet eksempel på positiv kemotropisme. Når en pollen korn lander på den kvindelige reproduktive struktur, kaldet stigma, pollenkornet spirer og danner et pollenrør. Væksten af pollenrøret er rettet mod æggestokken ved frigivelse af kemiske signaler fra æggestokken.