Пигменты растения зеленого цвета

Почему листья зелёные? Что такое хлорофилл?

В мире известно около 350 тысяч видов растений. Большинство из них имеют листья зелёного цвета. На такой окрас, безусловно, приятно смотреть каждому, но нужен он отнюдь не для красоты. Почему листья зелёные? Какое значение имеет цвет растений? Что такое хлорофилл? На все эти вопросы мы ответим далее.

Мир растений

Наравне с животными и грибами растения представляют собой отдельное царство живой природы. К ним относятся мхи, хвощи, папоротники, кустарники, травы, деревья, плауны и даже водоросли. Далеко не все их виды известны науке. Сегодня открыто около 350 тысяч видов растений (о чём мы говорили выше), но это лишь приблизительная цифра.

Растения являются неотъемлемой частью пищевых цепочек и практических всех биотопов. Они населяют все континенты планеты, поверхностные и глубинные воды океанов и рек. Растения приспособились к жизни в пустынях, пресных и очень солёных водоёмах, а также на вечно холодных землях Антарктиды.

Цветки растений обладают самой разнообразной расцветкой. Но почему листья зелёные практически у всех видов? Все это не случайно. Цветки и плоды участвуют в размножении. Их яркие оттенки привлекают животных, которые помогают опылению и распространению растений. У листьев же совсем другая функция. Они участвуют в дыхании растения и получении им питательных веществ. Чаще они даже отпугивают животных своими маслами и ядами, нежели привлекают.

Почему листья зелёные?

Листья — это надземные органы растений, отвечающие за газообмен, движение воды и её выведение. Они накапливают влагу и питательные вещества, необходимые для нормального развития растения.

Так почему листья зеленого цвета? Главной причиной этому является хлорофилл. Это пигмент, который используется растениями для фотосинтеза. Он содержится в специальных пластидах – хлоропластах, расположенных в клетках основной ткани растения.

Что такое хлорофилл, стало известно ещё в XIX веке. Французские химики открыли его в 1817 году. Он содержится в высших и низших растениях, водорослях, цианобактериях, бактериях и простейших организмах.

Клетки, содержащие его, находятся близко к поверхности листа, чтобы получить как можно больше солнечного света. Пигмент поглощает определённые лучи спектра, превращая их энергию в необходимые для растения вещества. Наиболее эффективными и нужными являются красные и синие лучи. Именно в них содержится наибольшее количество фотонов. Зелёный спектр, наоборот, наименее полезен. Поэтому он отражается от поверхности листьев и воспринимается нашим глазом как их окрас.

Процесс фотосинтеза

Фотосинтез – уникальный процесс, который приносит пользу не только растениям, но и другим организмам на планете. В ходе него неорганические вещества превращаются в органические. Животные и грибы не могут сами производить органические вещества, поэтому растения для них просто незаменимы.

Для протекания фотосинтеза необходимо всего четыре компонента: хлорофилл, свет, вода и углекислый газ. Поступая в клетки листьев, все они вступают в реакцию, превращаясь в необходимую растению энергию. В природе существует и безхлорофилльный фотосинтез, но количество полученной энергии при таком процессе очень небольшое. Для более эффективных реакций необходим хлорофилл.

Побочным продуктом фотосинтеза является кислород, а вот вредный в больших количествах углекислый газ поглощается и перерабатывается. Благодаря этому растения очищают воздух, делая его более приспособленным для наших легких.

Незелёные листья

Итак, мы узнали, что хлорофилл является жизненно необходимым веществом для растений. Но если он так важен, почему листья зелёные не у всех видов? Иногда это объясняется болезнью растения, из-за которой оно теряет свой зелёный пигмент и не может осуществлять фотосинтез.

Но существуют виды, у которых листья изначально красные, синие, бурые и т. д. Дело в том, что кроме хлорофилла, в них содержится много других пигментов. Например, за красный цвет отвечает антоциан, за жёлтый – ксантофилл, за оранжевый или темно-красный – каротиноид.

Набор пигментов и их количество зависят от места распространения конкретного вида, его жизненного цикла, степени освещения. Пигменты влияют на метаболизм растения, периоды его развития, обеспечивают защиту от микробов и вредных веществ. Во многих листьях содержится 0,07-0,02 % таких субстанций, они участвуют в фотосинтезе вместе с хлорофиллом.

Видоизменённые листья

Вид растения легко определить по форме его листьев. Они могут быть совсем ровными или изрезанными по краям, плоскими или немного выпуклыми. Все это является одним из основных видовых признаков.

Но не все листья выглядят как тонкие пластинки, прикреплённые тонким стебельком к ветке. Порой они замаскированы под усики, иголки, колючки, черешки, мешочки и другие образования. Необычный внешний вид связан с адаптацией к условиям окружающей среды. Например, усики взяли на себя опорную функцию. Они помогают растению цепляться за различные поверхности или же своих соседей, чтобы подняться выше и дотянуться до солнечного света.

В пустынях света и так много. Поэтому местная растительность преобразовала листья в колючки. В таких случаях они не обязательно имеют зелёный цвет, ведь фотосинтез только ускорит испарение влаги. Обычно они коричневые, красные или жёлтые, а все их основные функции перешли к стеблю, который как раз зелёный. Этот способ выживания в суровых условиях прекрасно виден на мексиканских кактусах.

У многих суккулентов листья толстые и мясистые, имеют вид жёлоба, по которому влага стекается прямо к стеблю. Они тоже распространены в местах, где очень жарко и сухо. Чтобы уменьшить риск получения ожога и количество испаряемой влаги, их листья стали бледными, практически белыми, пятнистыми или красноватыми.

Источник

Почему растения зелёные?

Растения содержат большое количество пигментов – хлорофиллов, их наличие определяет способность организм питаться автотрофно. Растения поглощают видимое излучение, которое разбивается на спектры (процесс разделения света на спектры мы можем наблюдать, когда на небе появляется радуга). При этом не все цвета спектра поглощаются одинаково, основной пигмент всех растений – хлорофилл а (хлорофиллы отличаются друг от друга химическим строением и способностью поглощать излучение с разной длинной волны, кроме того хлорофилл а непосредственно участвует в фотосинтезе, а другие пигменты являются вспомогательными) практически полностью поглощает красное и синие излучение, однако слабо поглощает оранжевое и желтое, тогда как зелёное вовсе отражает. Именно из-за отражения зелёных волн растениями они могут попасть к нам на сетчатку, и мы воспринимаем растения зелеными.

Почему растения зелёные?

максимумы поглощения хлорофилла а

Почему осенью листья меняют свой цвет?

Активно поглощать только красное и синее излучение – большое расточительство для растения, поэтому кроме хлорофилла, содержащегося в основном в специальных органоидах – хлоропластах есть еще и дополнительные пигменты, у большинства высших растений это каротиноиды (оранжевого, красного и желтого цвета), они поглощают голубой, синий и фиолетовый цвета спектра, но отражают красный, оранжевый и желтый цвет поэтому и имеют соответствующие цвета.

Эти пигменты могут улавливать энергию солнечного света, но не могут её использовать, поэтому передают основному пигменту – хлорофиллу а. Кроме того, они защищают хлорофилл от фотоокисления (разрушения под действием света). Их количество намного меньше количества зелёного пигмента, поэтому летом они маскируются хлорофиллом.

Каротиноиды более устойчивы к неблагоприятным условиям: низкой освещённости, недостатку воды и других веществ, а также к похолоданию, чем зелёные пигменты, поэтому осенью происходит разрушение хлорофилла, а каротиноиды становятся видны глазу.

Окраска бурых водорослей

Бурые водоросли способны обитать немного глубже, чем зелёные, однако, длинноволновое красное излучение практически полностью поглощается уже на глубине всего 34м. В таких условиях невозможно использовать только хлорофилл а, поэтому бурые водоросли имеют дополнительных хлорофилл с и настолько большое количество каротиноидов, что они маскируют зеленый цвет хлорофилла. Особенно важен для них фукоксантин, поглощающий желтый, зелёный и голубой цвет видимого излучения, являющиеся коротковолновыми и обладающие большей энергией, а значит и способные проникать гораздо глубже длинноволнового красного излечения.

Окраска красных водорослей

Она обусловлена жизнью этих растений на значительных глубинах (более 200м), куда не проникает красное длинноволновое излучение, но может проникнуть желтое (до 177м), зелёное (до 322м), синее и фиолетовое (до 500). В их клетках преобладают светособирающие пигменты – фикоцианин синего цвета и фикоэритрин красного цвета, и каротиноиды. Такое сочетание максимально улавливает весь доступные на глубине свет и делает фотосинтез в данных условиях наиболее продуктивным.

Источник

Почему трава зелёная простыми словами

Наконец-то мы вернулись к истокам — снова объясняем природу привычных вещей. В этот раз поговорим о том, почему трава зелёная и приведём пример, как можно объяснить это детям.

Ответ внутри

В мире растений и деревьев встречается много цветов, которые меняются в течение года. Но, безусловно, наиболее распространенным является зеленый. А всё благодаря пигменту под названием хлорофилл, который содержится в листьях и стеблях. Для понимания рассмотрим, как устроены растения.

1. Части растений состоят из разных тканей: стебель, листья, цветок, кора, корни и т.п. Нас интересует всё, что имеет зелёный цвет.
2. Ткани сделаны из клеток, внутри которых множество составляющих. Среди них и находится то, что даёт зелёный цвет — хлоропласты.

Хлорофилл играет жизненно важную роль в росте и развитии практически всех растений, поскольку обеспечивает процесс фотосинтеза.

Фотосинтез — это фундаментальный процесс, в ходе которого зелёные растения (и некоторые другие организмы) улавливают падающий свет и используют его для преобразования воды, минералов и углекислого газа в органические и богатые энергией соединения.

Фотосинтез имел важнейшее значение для существования жизни на Земле, и считается, что хлорофилл или очень похожие химические соединения сыграли важную роль на первых этапах эволюции самоподдерживающейся жизни.

Именно молекулы хлорофилла берут на себя первичную задачу «переработки» солнечного света в энергию для функционирования остальных систем растения.

Почему растения именно зелёного цвета

Из статьи «Почему небо голубое» мы знаем, что солнечный свет состоит из всех цветов радуги, каждый из которых имеет свою длину волны. Цвета с меньшей длинной волны несут больше энергии и могут быть опасны для живых организмов (ультрафиолет), с большей длинной — меньше энергии.

Как объяснить ребёнку, почему трава зелёная

Проще всего сказать: «Потому что внутри хлорофиллы». Есть вероятность, что вопрос будет снят, но ребёнок просто ничего не вынесет из такого ответа.

Если малыш сам заинтересовался темой флоры, то это идеальный момент, чтобы познакомить его с основами устройства растений.

На примере одного из растений, можно объяснить их устройство: «Это стебель, на котором всё держится, а это листья — через них растение кушает солнечный свет». Сейчас не обязательно углубляться в устройство листа и клеток, можно просто рассказать о том внутри листьев и стебля есть штуки (хлоропласты), которые и впитывают свет, но они настолько маленькие, что их просто так не разглядеть. Все эти штуки зелёного цвета, и их так много, что всё растение становится зелёным.

Заключение

Трава зелёная, потому что в клетках растений есть хлоропласты, содержащие пигмент хлорофилл. У него важная задача — обеспечение процесса фотосинтеза, благодаря которому происходит поглощение растениями солнечного света. Хлорофиллы не поглощают зелёный цвет — он отражается и попадает на сетчатку глаза. Так растения и становятся зелёными.

Вы можете отблагодарить автора статьи донатом от 30 руб на Boosty. Этим вы сделаете вклад в популяризацию подобного контента.

Источник