Kasvit – määritelmä, lajit, rakenne ja fotosynteesi

Kasvit — määritelmä, lajit, rakenne ja fotosynteesi: opi kasvien solurakenne, lehdet, juuret, n. 350 000 lajia ja kuinka klorofylli muuntaa auringon energian ravinnoksi.

Tekijä: Leandro Alegsa

13-01-2026 18:47

Kasvit muodostavat yhden elämän valtaryhmistä (valtakunnasta). Ne ovat pääosin autotrofisia eukaryootteja, mikä tarkoittaa, että niiden solut ovat monimutkaisia ja ne pystyvät itse tuottamaan energiaa ja orgaanisia aineita yhteyttämällä. Useimmat kasvit ovat paikallaan kasvavia eli ne eivät voi liikkua paikasta toiseen kuten eläimet (kasvuliike on kuitenkin mahdollista ja joillakin lajeilla esiintyy nopeitakin liikkeitä, esim. Mimosa pudica tai lihansyöjäkasvien sulkeutuvat ansat).

Luokittelu ja lajit

Kasveihin kuuluu laaja kirjo eri ryhmiä, kuten puita, yrttejä, pensaita, ruohoja, köynnöksiä, saniaisia, sammalia ja viherleviä. Kasvitieteen eli kasvitieteen tutkimuksen mukaan maailmassa on tunnistettu noin 350 000 olemassa olevaa kasvilajia. On hyvä huomata, että sieniä ja monet muut kuin vihreät levät eivät kuulu kasveihin, vaikka ne joskus elävät kasvien kanssa samankaltaisissa ympäristöissä.

Kasvin rakenne

Useimmat maaeläimet kasvavat maassa: niiden varsi kohoaa maanpinnan yläpuolelle ja juuret ulottuvat maaperään. Juurten päätehtäviä ovat kasvin paikalla pitäminen, veden ja mineraalien imeyttäminen sekä usein ravinnon varastointi. Vesi ja liuenneet ravinteet kulkevat juurista varren ja lehtien kautta kasvin muihin osiin. Tämä kuljetus tapahtuu johtojänteissä: veden ja ionien noususta vastaa puuosa (ksyleemi) ja yhteyttämistuotteiden jakelusta jauheosa (floemi).

Lehdet ovat pääasiallinen yhteyttämiselin, jossa vihreä klorofylli sitoo auringon energiaa. Klorofylli sijaitsee lehtisolujen plastideissa, erityisesti viherhiukkasissa (kloroplasteissa).
Varsi tukee kasvin rakenneosat ja toimii johtorakenteena sekä joskus ravinnon varastona.
Juuret imevät vettä ja mineraaleja sekä kiinnittävät kasvin maahan.
Kukat, siemenet ja hedelmät esiintyvät siemenkasveilla: kukka on lisääntymiselin, josta syntyy siemen ja usein hedelmä, joka suojaa ja levittää siementä.

Fotosynteesi ja ravinnon valmistus

Kasvit tarvitsevat auringonvaloa, hiilidioksidia, vettä (vettä) ja mineraaleja yhteyttämiseen eli fotosynteesiin. Fotosynteesissä valoenergia muunnetaan kemialliseksi energiaksi: klorofylli sitoo valoa ja sen avulla vesi ja hiilidioksidi muutetaan sokereiksi ja happikaasuksi. Prosessissa syntyy hapen O2, joka vapautuu ilmakehään.

Yksinkertaistaen fotosynteesi voidaan jakaa valo- ja pimeäreaktioihin: valo-osassa syntyy ATP- ja NADPH-energiaa vettä hajottamalla, ja pimeäosassa (Calvinin sykli) käytetään tätä energiaa hiilidioksidin sitomiseen ja sokerien muodostamiseen. Lehtien huokoset säätelevät kaasujen vaihdon (hiilidioksidin sisään ja hapen ulos) ja veden haihtumisen välillä.

Veden ja ravinteiden kuljetus

Kun juurista otettu vesi nousee kasvin läpi lehtiin, osa vedestä haihtuu lehtien huokosista. Tämä haihtuminen synnyttää ns. transpiraatiopullon, joka vetää vettä ylöspäin johtojänteissä. Tämän lisäksi kasvit kuljettavat sokeria ja muita yhteyttämistuotteita eri elimiin floemin avulla.

Lisääntyminen ja elinkierto

Kasvien lisääntyminen voi olla seksuaalista (kukkien tai käpyjen kautta syntyvät siemenet) tai aseksuaalista (esimerkiksi versojen tai juurimukuloiden avulla tapahtuva kasvullinen lisääntyminen). Monilla kasveilla on elinkierrossaan vuorottelevat sukupolvet: sukusoluvaihe (gametofyytti) ja itiövaihe (sporofyytti), joiden osuus vaihtelee eri ryhmillä.

Eriintymiset ja poikkeukset

Vaikka suurin osa kasveista on yhteyttämiskykyisiä, on olemassa poikkeuksia: jotkut lajit ovat parasiittisia tai totalisesti heterotrofisia ja voivat puuttua klorofyllistä (esim. juurakossa elävät loiskasvit). Lisäksi monet vesi- ja rantaekosysteemien kasvit kelluvat tai kasvavat kokonaan veden alla.

Merkitys ihmiselle ja ekosysteemeille

Kasvit ovat elintärkeitä planeetan ekosysteemeille: ne tuottavat happea, toimivat ravinnon ja ravintoketjujen perustana, tarjoavat elinympäristöjä ja osallistuvat hiilen kierrossa sitomalla CO2:ta. Ihmiskunta hyödyntää kasveja ruokana, lääkkeinä, rakennus- ja polttoaineena sekä koristekasveina ja ekosysteemipalveluiden tarjoajana.

Sana "istuttaa" voi tarkoittaa myös sitä, että jotain laitetaan maahan. Esimerkiksi maanviljelijät istuttavat siemeniä pellolle — tämä on ihmisen tapa tuottaa kasveja maatilataloudessa ja puutarhanhoidossa.

Narsissin vihreät lehdet ja keltaiset kukat

Kuva Grassy grass -kasvi

Kasvityypit

Vihreä levä:

Maakasvit (embryofyytti)

Ei-suonikasvit (bryofyytit):

Maksaruohot
Sammalet
Sarvivälkkeet
†Horneophytopsida

Verisuonikasvit (trakeofyytit)

Lycopodiophyta-kerhosammalet
Pteridophyta: Saniaiset

Pteridopsida: tyypilliset saniaiset
Sphenopsida: hevoskärsämöt
Marattiopsida: erilainen saniaisten ryhmä.
Psilotopsida
kaikkien muiden saniaisten sisäryhmä

†Rhyniophyta-rhyniofyytit
†Zosterophyllophyta-zosterophylls - Zosterophyllophylls
†Trimerofytofyta-trimerofyytit
†Progymnospermophyta
siemenkasvit (spermatofyytit)

†Pteridospermatophyta: siemenperhoset
Pinophyta: havupuut
Cycadophyta: sykadit
Ginkgophyta: ginkgot.
Gnetophyta: Angiospermaisten sisäryhmä.
Magnoliophyta tai Angiosperms (kukkivat kasvit).

Kaksisirkkaiset
Yksisirkkaiset kasvit

†Nematofyytit

Kasvisruokatehdas

Ainakin joissakin kasvisoluissa on fotosynteettisiä organelleja (plastideja), joiden avulla ne pystyvät valmistamaan ravintoa itselleen. Auringonvalon, veden ja hiilidioksidin avulla plastidit valmistavat sokereita, jotka ovat kasvin tarvitsemia perusmolekyylejä. Fotosynteesin sivutuotteena syntyy vapaata happea (O ).₂

Myöhemmin solun sytoplasmassa sokerit voivat muuttua aminohapoiksi proteiineja varten, nukleotideiksi DNA:ta ja RNA:ta varten ja hiilihydraateiksi, kuten tärkkelykseksi. Tämä prosessi tarvitsee tiettyjä mineraaleja: typpeä, kaliumia, fosforia, rautaa ja magnesiumia.

Kasvien ravinteet

Kasvien ravitsemus on kasvien kasvuun tarvittavien kemiallisten tekijöiden tutkimusta.

Makroravintoaineet:

N = Typpi (hiilihydraatit, aminohapot ja glykolipidit).
P = fosfori (ATP ja energiakierto)
K = kalium (veden säätely, joidenkin kasvilajien silmäkuopan avautuminen ja sulkeutuminen).
Ca = kalsium (muiden ravintoaineiden kuljetus).
Mg = Magnesium (klorofyllin tärkein ainesosa, useiden entsyymien aktivaattori).
S = Rikki (jotkut aminohapot)
Si = pii (soluseinät)

Mikroravintoaineita (hivenaineita) ovat muun muassa:

Cl = Kloori (osmoosi ja ionitasapaino)
Fe = Rauta (fotosynteesin ja entsyymien kofaktori).
B = boori (sokerin kuljetus ja solujen jakautuminen)
Mn = mangaani (kloroplastien rakentaminen)
Na = natrium (eri)
Zn = Sinkki (monien entsyymien aktivaattori).
Cu = kupari (fotosynteesi)
Ni= nikkeli (entsyymi)
Mo = molybdeeni (entsyymien kofaktorit).

Plagiomnium affine -kasvin soluissa näkyvät kloroplastit.

Juuret

Kasvien juurilla on kaksi päätehtävää. Ensinnäkin ne kiinnittävät kasvin maahan. Toiseksi ne imevät maaperästä vettä ja erilaisia veteen liuenneita ravinteita. Kasvit käyttävät vettä ravinnon tuottamiseen. Vesi antaa kasville myös tukea. Veden puutteesta kärsivistä kasveista tulee hyvin velttoja, eivätkä niiden varret pysty kannattelemaan lehtiä. Aavikkoalueille erikoistuneita kasveja kutsutaan kserofyyteiksi tai freatofyyteiksi juuriston kasvutyypin mukaan.

Vesi kulkeutuu juurista kasvin muihin osiin kasvin erityisten verisuonten kautta. Kun vesi saavuttaa lehdet, osa siitä haihtuu ilmaan. Monet kasvit tarvitsevat sienten apua, jotta niiden juuret toimisivat kunnolla. Tätä kasvin ja sienen symbioosia kutsutaan mykorritsaksi. Juurikäävissä olevat Rhizobia-bakteerit auttavat joitakin kasveja saamaan typpeä.

Kukkivien kasvien lisääntyminen

Kukat ja pölytys

Kukat ovat ainoastaan kukkivien kasvien (Angiospermit) lisääntymiselin. Kukkien terälehdet ovat usein värikkäitä ja tuoksuvia houkuttelemaan hyönteisiä ja muita pölyttäjiä. Heteenkukka on kasvin urospuolinen osa. Se koostuu säikeestä (varresta), joka pitää sisällään siitepölyä tuottavan anterin. Siitepölyä tarvitaan, jotta kasvit voivat tuottaa siemeniä. Terälehti on kukan naaraspuolinen osa. Karpellin yläosassa on stigma. Tiehyke on karpellin kaula. Munasarja on turvonne alue karpin alaosassa. Munasarja tuottaa siemenet. Verholehti on lehti, joka suojaa kukkaa nuppuna.

Siitepölyn siirtymistä kukasta toiseen kutsutaan pölytykseksi. Tämä siirtyminen voi tapahtua eri tavoin. Hyönteiset, kuten mehiläiset, ovat kiinnostuneita kirkkaista, tuoksuvista kukista. Kun mehiläiset menevät kukkaan keräämään nektaria, piikikäs siitepöly tarttuu niiden takajalkoihin. Toisen kukan tahmea stigma tarttuu siitepölyyn, kun mehiläinen laskeutuu tai lentää sen lähelle.

Jotkut kukat käyttävät tuulta siitepölyn kuljettamiseen. Niiden roikkuvat heteet tuottavat paljon siitepölyä, joka on tarpeeksi kevyttä tuulen kuljetettavaksi. Niiden kukat ovat yleensä pieniä ja värittömiä. Näiden kukkien heteet ovat höyhenenkaltaisia, ja ne roikkuvat kukan ulkopuolella ja pyydystävät siitepölyn, kun se putoaa.

Siemenmatkustajat

Kasvi tuottaa monia itiöitä tai siemeniä. Alemmat kasvit, kuten sammal ja saniaiset, tuottavat itiöitä. Siemenkasveja ovat Gymnospermit ja Angiospermit. Jos kaikki siemenet putoaisivat maahan kasvin viereen, alue saattaisi täyttyä liikaa. Kaikille siemenille ei ehkä riittäisi vettä ja mineraaleja. Siemenillä on yleensä jokin tapa päästä uusiin paikkoihin. Jotkut siemenet voivat levitä tuulen tai veden avulla. Mehukkaiden hedelmien sisällä olevat siemenet leviävät syömisen jälkeen. Joskus siemenet tarttuvat eläimiin ja leviävät siten.

Pääsiäisliljan (Lilium longiflorum) lisääntymisosat. 1. Hete, 2. Tiehyet, 3. Heteet, 4. Säikeet, 5. Terälehdet.

Fossiilit

Kysymys varhaisimmista kasvifossiileista riippuu siitä, mitä sanalla "kasvi" tarkoitetaan.

Jos kasveilla tarkoitetaan klorofylliä käyttäviä fototrofisia kasveja, stromatoliiteissa olevat syanobakteerit ovat ensimmäisiä fossiileja 3 450 miljoonaa vuotta sitten (mya) arkaaisen eonin aikana. Merkittävä tarkkuus on mahdollista, koska fossiilit olivat sellaisten laavavirtojen välissä, jotka voitiin ajoittaa tarkasti niihin upotettujen zirkonikiteiden perusteella.
Jos kasveilla tarkoitetaan kaikkia levätyyppejä, varhaisimmat tunnetut punalevät elivät 1,6 miljardia vuotta sitten. Niiden fossiileja löydettiin äskettäin Intiasta.
Jos kasveilla tarkoitetaan vihreitä kasveja, Viridiplantae, niin ensimmäiset fossiilit ovat viherleviä. Tämä on luultavasti enemmistön kanta ammattimaisissa kasvitieteissä. On olemassa vakuuttavia todisteita charofyyttien viherlevien ja embryofyyttien monofyyttisyydestä. Vaihtoehtoja on edelleen kaksi:

Akritarkit (ryhmä orgaanisen seinämäisiä mikrofossiileja) voivat olla viherlevien lisääntymiskystia. Jos näin on, niitä esiintyy neoproterotsooisella kaudella, 1000 mya.
Muutoin planktonlevien määrä lisääntyy huomattavasti noin 540 mya:n tienoilla kambrikaudella.

Jos kasveilla tarkoitetaan maakasveja, ensimmäiset fossiilit ovat siluurikaudelta.

Siluuriin mennessä on säilynyt kokonaisten kasvien fossiileja, mukaan lukien lykofyytti Baragwanathia. Devonista on löydetty yksityiskohtaisia rhyniofyyttien fossiileja. Näiden muinaisten kasvien varhaisissa fossiileissa näkyvät yksittäiset solut kasvikudoksen sisällä. Devonikaudella kehittyi myös ensimmäinen fossiileissa esiintyvä puu, Wattezia. Tällä saniaisen kaltaisella puulla oli runko, jossa oli lehdet, ja se tuotti itiöitä.

Kivihiilikerrostumat ovat merkittävä paleotsooisen ajan kasvifossiilien lähde, ja monet kasviryhmät olivat olemassa tuolloin. Kivihiilikaivosten louhokset ovat parhaita keräyspaikkoja; kivihiili itsessään on fossiilisoituneiden kasvien jäänteitä, vaikka kasvifossiilien rakenteelliset yksityiskohdat ovat harvoin näkyvissä kivihiilessä. Glasgow'n Victoria Parkissa sijaitsevassa fossiilimetsässä Lepidodendron-puiden kannot ovat alkuperäisessä kasvuasennossaan.

Fylogeneettinen kasvipuu, josta käyvät ilmi tärkeimmät kladit ja perinteiset ryhmät. Monofyleettiset ryhmät ovat mustalla ja parafyleettiset sinisellä. Kaavio kasvisolujen symbioottisen alkuperän sekä levien, bryofyyttien, verisuonikasvien ja kukkivien kasvien fylogeneesin mukaan.

Aiheeseen liittyvät sivut

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä ovat kasvit?

V: Kasvit ovat yksi viidestä elävien olentojen suuresta ryhmästä (valtakunnasta). Ne ovat autotrofisia eukaryootteja, mikä tarkoittaa, että niillä on monimutkaisia soluja ja ne valmistavat itse ruokansa. Yleensä ne eivät voi liikkua (kasvua lukuun ottamatta). Kasveihin kuuluu tuttuja lajeja, kuten puita, yrttejä, pensaita, ruohoja, köynnöksiä, saniaisia, sammalia ja viherleviä.

Kysymys: Kuinka monta kasvilajia on tunnistettu?

V: Kasvien tieteellisessä tutkimuksessa on tunnistettu noin 350 000 olemassa olevaa (elävää) kasvilajia.

K: Missä useimmat kasvit kasvavat?

V: Useimmat kasvit kasvavat maassa, ja niiden varret ovat ilmassa ja juuret pinnan alla. Jotkut kelluvat vedessä.

K: Mitä kasvi tarvitsee elääkseen ja kasvaakseen?

V: Kasvi tarvitsee auringonvaloa, hiilidioksidia, mineraaleja ja vettä tuottaakseen ravintoa fotosynteesin avulla.

K: Mitä on klorofylli?

V: Klorofylli on kasveissa esiintyvä vihreä aine, joka sitoo auringon energiaa, jota tarvitaan ruoan valmistamiseen. Sitä on pääasiassa lehdissä plastideissa, jotka ovat lehtien solujen sisällä.

K: Mitä on transpiraatio?

V: Transpiraatio on sitä, että veden haihtuminen lehtien huokosista vetää vettä kasvin läpi.

K: Mitä "kasvi" tarkoittaa elävän organismityypin lisäksi?

V: "Kasvi" voi tarkoittaa myös sitä, että jotakin laitetaan maahan, esimerkiksi maanviljelijät istuttavat siemeniä pellolle.

Etsiä