A Botânica (do grego botané, significando "planta", derivada do verbo boskein, "alimentar") ou biologia vegetal é uma área da biologia que se dedica ao estudo científico da vida das plantas e algas. Como um campo da biologia, a botânica engloba diversas disciplinas científicas, que investigam o crescimento, a reprodução, o metabolismo, o desenvolvimento, as doenças e a evolução da vida das plantas.
Plantas são todos os organismos que possuem plastídeos dispersos no citoplasma, adquiridos em endossimbiose primária, e amido como substância de reserva. Acessoriamente podem possuir clorofila A e B, mas algumas perderam a capacidade fotossintetizante (Cavallier-Smith 1998, 2004). Podem ser divididas em dois grandes grupos: algas, que não possuem tecidos verdadeiros tampouco embrião; e Embriófitas, seres vivos fotossintetizantes que possuem embriões multicelulares envolvidos por material materno e estágio sexuado em alguma parte do ciclo de vida.
As plantas participam de nossas vidas de inumeráveis outras maneiras além de fontes de alimento. Elas nos fornecem fibras para vestuários; madeira para mobiliário, abrigo e combustível; papel para livros; temperos para culinária; drogas para remédios; e o oxigênio que respiramos. Somos totalmente dependentes das plantas. As plantas também possuem um grande apelo sensorial, e nossas vidas são melhoradas por jardins, parques e áreas selvagens disponíveis para nós. O estudo das plantas garantiu melhor entendimento da natureza de toda a vida e continuará a fazê-lo nos anos vindouros. E com a engenharia genética e outras formas de tecnologia moderna, apenas começamos a entrar no mais excitante período da história da botânica, no qual as plantas podem ser transformadas, por exemplo, para resistir a doenças, matar pragas, produzir vacinas, fabricar plásticos biodegradáveis, tolerar solos com altas concentrações de sal, resistir ao congelamento e fornecer maiores quantidades de vitaminas e minerais em produtos alimentícios, como milho e arroz.
Distintas dos demais seres vivos por seu ciclo de vida mais que pela fotossíntese (algumas espécies são heterotróficas secundárias, sem pigmentos verdes). As embriófitas, também chamadas de plantas terrestres, são compostas de dois grupos informais: avasculares e vasculares, sendo o último subdividido em plantas sem e com sementes. As plantas com sementes podem, ainda, formar ou não flores. Todas as células das plantas possuem plastídeos que, quando expostos à luz, podem converter-se em cloroplastos.
As algas são todos os seres fotossintetizantes que não possuem embrião. Estão divididas em quatro reinos: Bacteria (Cianofíceas), Protista (Euglenófitas e Dinoflagelados), Chromistas (Bacillariophyceae ou diatomáceas, Chrysophyta ou algas douradas e Phaeophyceae ou algas pardas) e Plantae.
O reino Chromista engloba todos os seres vivos que possuem plastídeos no lumem do retículo endoplasmático, adquirido por endossimbiose secundária e com clorofila A e C.
O reino Fungi inclui os organismos celulares haplóides dicarióticas, que se alimentam por absorção, e com glicogênio como substância de reserva. Está divido em Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota.
O reino Plantae é dividido em divisões (Usa-se o termo "divisão" ao invés do termo "filo" nos animais).
Lycophyta (sensu Smith et al 2006)
Monilophyta (sensu Smith et al 2006)
Anthophyta, Plantas com flores
Destas, as mais conhecidas entre as pessoas comuns são Bryophyta (musgos), Pterophyta (samambaias), Coniferophyta (gimnospermas), que são plantas coníferas, e Anthophyta (angiospermas), que são plantas com flores. Angiospermas são divididas em dois grupos, Dicotiledôneas e Monocotiledôneas. Dicotiledôneas têm dois cotilédones (folhas embrionárias), enquanto as monocotiledôneas têm apenas um cotilédone.
Os nomes "Pinophyta" e "Magnoliophyta" são usados frequentemente para "Coniferophyta" e "Anthophyta". Do mesmo modo, as monocotiledôneas e dicotiledôneas são chamadas "Liliopsida" e "Magnoliopsida" respectivamente.
Como outras formas de vida na Biologia, a vida das plantas pode ser estudada em vários níveis, do molecular, genético e bioquímico através de organelas, células, tecidos e a biodiversidade de plantas inteiras. No topo desta escala, plantas podem ser estudadas em populações, comunidades e ecossistemas (como em ecologia). Em cada um destes níveis, um botânico pode se dedicar à classificação (taxonomia), estrutura (anatomia) ou função (fisiologia) da vida vegetal.
Historicamente, botânicos estudavam todos os organismos geralmente não considerados como animais. Alguns destes organismos "semelhantes a plantas" incluem: fungos (estudados em Micologia); bactérias e vírus (estudados em Microbiologia); e algas (estudadas em Ficologia). A maior parte das algas, fungos e micróbios não são mais considerados membros do Reino Vegetal. Entretanto, atenção ainda é dada a estes por botânicos; e bactérias, fungos, e algas são usualmente mencionados, ainda que superficialmente, em cursos de botânica.
Então por que estudar plantas? Plantas são fundamentais para a vida na Terra. Elas geram oxigênio, alimento, fibras, combustíveis e remédios que permitem aos humanos e outras formas de vida existir. Enquanto realizam tudo isso, as plantas ainda absorvem dióxido de carbono, um importante gás do efeito estufa, através da fotossíntese. Uma boa compreensão das plantas é crucial para o futuro de nossa sociedade, já que nos permite:
Entender processos fundamentais;
Utilizar remédios e materiais.