Растенията са една от петте големи групи (царства) живи същества. Те са автотрофни еукариоти, което означава, че имат сложни клетки и могат сами да произвеждат храната си, използвайки светлинна енергия. Повечето растения са многоклетъчни и имат клетъчни стени, изградени основно от целулоза, а много от тях съдържат зелени плазмиди — хлоропласти — които осъществяват фотосинтезата. Обикновено растенията не се движат активно, но демонстрират растеж и насочени движения (тропизми) — например към светлината или водата.

В растителното царство влизат добре познати групи като дървета, билки, храсти, треви, лиани, папрати, мъхове и зелени водорасли. Научното изучаване на растенията, известно като ботаника, е открило и описало около 350 000 съществуващи (живи) растителни вида. Някои организми, като гъбите и незелените водорасли, не се класифицират като растения поради различия в клетъчната организация и начина на хранене.

Видове и основни групи

  • Невъзпламеннотъканни (нетрахеофити): това са дребни, ненапълно развитови растения като мъховете, които нямат проводяща система и разчитат на дифузия за преместване на вода и хранителни вещества.
  • Възпламеннотъканни (трахеофити): това са растения с изградена проводяща система (ксилема и флоема). В тях влизат папратите, големите дървета, тревите, дървета и плодовите растения.
  • Цъфтящи растения (ангеосперми) — най-разнообразната група; произвеждат цветове и семена в плодове.
  • Голонаснеми (гинесперми) — дървета и храсти, чиито семена не са затворени в плод (напр. борове).
  • Водни растения и водорасли — някои живеят изцяло във вода; зелени водорасли са близки до сухоземните растения и показват разнообразни форми (едноклетъчни и многоклетъчни).

Строеж и органи

Повечето сухоземни растения имат ясно разграничени органи: стъбла, листa и корени. Всеки от тях изпълнява важни функции:

  • Корени — закрепват растението в почвата, абсорбират вода и разтворени минерали; много корени имат коренови власинки за по-голяма повърхност. В корените често се съхраняват резервни вещества (нишесте) и те могат да образуват симбиоза с микоризни гъби.
  • Стъбла — поддържат листата и цветовете, пренасят вода и хранителни вещества между корените и листата чрез проводящите тъкани (ксилем и флоем); стъблата могат да бъдат дървесни или тревисти и да служат за съхранение (клубени, луковици).
  • Листа — основният орган за улавяне на слънчевата светлина и извършване на фотосинтезата; повърхността им е специализирана за газообмен и изпотяване чрез порите (стоми), а формите и размерите варират според условията на средата.

Висшите растения имат и специализирани тъкани и структури — проводяща система (ксилем пренася вода, флоем пренася органични вещества), меристеми за растеж и защитни покривни слоеве (епидермис с кутикула).

Как се движи водата и хранителните вещества

Кореновата система абсорбира вода и минерали, които се изкачват по стъблото и достигат до листата чрез xилема. Едновременно с това произвежданите в листата органични вещества (захари) се пренасят надолу и към други тъкани чрез флоема. Изпарението на вода от порите в листата — процес, наречен транспирация — създава отрицателно налягане, което подпомага придвижването на водата нагоре по растението.

Фотосинтеза — как растенията правят храна

Растението се нуждае от слънчева светлина, въглероден диоксид, минерали и вода, за да произвежда храна чрез фотосинтеза. Зеленото вещество в растенията, наречено хлорофил, улавя слънчевата енергия, необходима за преобразуването на CO2 и H2O в органични съединения (главно захари) и кислород. Хлорофилът се намира предимно в листата, в пластидите, които са вътре в клетките на листата.

Фотосинтезата обикновено протича в две основни фази:

  • Светлиннозависими реакции — в тилакоидните мембрани се улавя светлинната енергия, синтезира се ATP и NADPH и се отделя O2.
  • Светлиннензависими реакции (Калвинов цикъл) — в стромата на хлоропластите се фиксира CO2 и чрез енергията от ATP и NADPH се изграждат захари.

Упрощено, химическата схема на фотосинтезата може да се изрази така: CO2 + H2O + енергия → C6H12O6 + O2.

Размножаване и жизнен цикъл

Растенията се размножават по два основни начина: полово и безполово. Половото размножаване включва образуването на гамети, оплождане и образуване на семена (при семенните растения). Много цветни растения използват насекоми, вятър или вода за пренасяне на прашец (опрашване). Безполовото размножаване (вегетативно) включва разделяне, резници, отклонения и други механизми, при които нов организъм произлиза от част на майчиното растение.

Думата "засаждане" може да означава и действието по поставяне на семе или растение в почвата. Например земеделците засаждат семена в полето, а градинарите засаждат разсад и луковици. Засаждането и грижата за растенията са основни практики в селското стопанство и градинарството.

Екологична и икономическа важност

  • Растенията са основен източник на кислород и основна връзка в хранителните вериги — те преобразуват светлинната енергия в химична енергия, която поддържа живота на Земята.
  • Те поддържат почвената структура, предотвратяват ерозия и подпомагат водния цикъл.
  • Икономически растенията дават храни (зърнени култури, плодове, зеленчуци), влакна, дървен материал, лекарства (билки) и суровини за индустрията.

Растителното разнообразие и начините, по които растенията са адаптирали структурата и физиологията си към различни среди, правят растителното царство едно от най-важните и интересни за изучаване полета на биологията.