Придает листьям растений зеленый цвет

Почему растения зеленые: не такой простой вопрос, как кажется

Листья растений зеленые из-за содержащегося в них хлорофилла — пигмента, необходимого для фотосинтеза. Но почему пигмент именно зеленый? Какие факторы повлияли на это? Давайте разбираться.

В ходе фотосинтеза из углекислого газа, воды и минеральных веществ растения создают для себя питательные вещества и бонусом для живых существ производят кислород. Процесс этот невозможен без поглощения солнечного света молекулами хлорофилла, который содержится в листьях растений. Энергия света поддерживает химические реакции.

На первый взгляд может показаться, что фотосинтез будет протекать эффективнее, если растение получит больше световой энергии. Пик излучения нашего светила приходится на голубой цвет (см. рисунок), однако атмосфера сильнее всего рассеивает именно его. Этим, кстати, объясняется, почему небо голубое. После прохождения атмосферы солнечный свет становится наиболее интенсивным в зелено-желтой области. Почему же листья отражают зеленый свет и поглощают все остальные?

Физик Натаниэль Габор из Калифорнийского университета в Риверсайде уже несколько лет занимается изучением этого парадокса. Теперь, возглавив международную группу ученых, он поставил эксперимент, результаты которого опубликованы в журнале Science. Исследователи создали систему, которая излучает свет разных длин волн, но поддерживает постоянную суммарную интенсивность. Оказалось, что все зависит от количества получаемой растениями энергии. Если фотосинтез сравнить с процессом наполнения воронки водой, а саму воду — с солнечной энергией, то чтобы процесс шел эффективно, уровень воды должен постоянно быть одинаковым: сколько поступило, столько и вылилось через нижнее отверстие.

Если скорость заполнения воронки водой превысит скорость ее вытекания, вода перельется через край. Придется бежать за тряпкой. Избыточная энергия в растительных клетках приводит к окислительным процессам, вредным для жизни растений. Возможно, именно поэтому растения отражают наиболее интенсивный зеленый свет из спектра излучения Солнца — чтобы спастись от «лишней» энергии.

Кроме описанного механизма, существуют дублирующие способы защиты от избыточного излучения. Ученые полагают, что части растений двигаются не только вслед за Солнцем, но и отворачиваются от него, когда света больше, чем нужно. Кроме этого, в растительных клетках присутствует белок UVR8, чувствительный к губительному ультрафиолетовому излучению. Белок сигнализирует о попадании вредных лучей на поверхность листа, и запускаются защитные механизмы. Что еще, кроме научного интереса, дадут миру результаты Габора и его команды? Открытый учеными простой принцип «лишней» энергии пригодится при проектировании солнечных элементов в системах «зеленой» энергетики. Вот так обычный детский вопрос помог решить часть серьезных «взрослых» проблем всего человечества.

Сетевое издание TechInsider
Учредитель ООО «Фэшн Пресс»: 119435, г. Москва, Большой Саввинский пер., д. 12, стр. 6, этаж 3, пом. II;
Адрес редакции: 119435, г. Москва, Большой Саввинский пер., д. 12, стр. 6, этаж 3, пом. II;
Главный редактор: Василенок Никита Александрович
Адрес электронной почты редакции: info@techinsider.ru
Номер телефона редакции: +7 (495) 252-09-99
Знак информационной продукции: 16+
Cетевое издание зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации: серия ЭЛ № ФС 77 — 84123 от 09 ноября 2022 г.

© 2007 — 2023 ООО «Фэшн Пресс»
При размещении материалов на Сайте Пользователь безвозмездно предоставляет ООО «Фэшн Пресс» неисключительные права на использование, воспроизведение, распространение, создание производных произведений, а также на демонстрацию материалов и доведение их до всеобщего сведения.

Источник

Почему растения зелёные? Причины, фото и видео

Интересно

Мир флоры разнообразен. Нас окружают цветы, кустарники, деревья, травы множества оттенков, но преобладающим в цветовой гамме является зеленый. Но почему растения зеленые?

Причины зеленого цвета

Растения по праву называют легкими планеты. Перерабатывая вредный углекислый газ, они дарят человечеству и окружающей среде кислород. Этот процесс носит название фотосинтез, а пигмент отвечающий за него – хлорофилл.

Именно благодаря молекулам хлорофилла неорганические вещества превращаются в органические. Самым важным из них является кислород, но в то же время в процессе фотосинтеза растениями вырабатываются белки, сахар, углеводы, жиры, крахмал.

Почему именно зеленый цвет?

Достаточно длительное время ученые бились над вопросом: почему зеленый спектр отражается? В итоге выяснилось, что природа просто не тратит силы зря, потому как этот мельчайшие частички света – фото этого цвета не обладают никакими выдающимися качествами, тогда как синие фотоны – источники полезной энергии, в красных содержится наибольшее количество. Как тут не вспомнить, что ничего в природе не делается просто так.

Откуда в растениях яркие краски?

Биологи с уверенностью говорят о том, что произошли растения от чего-то, похожего на водоросли, а хлорофилл появился под воздействием эволюционных процессов.

В природе же другие цвета изменяются под воздействием света. Когда его становится меньше, листья и стебли начинают отмирать. Хлорофилл, отвечающий за яркий зеленый цвет, распадается. На смену ему приходят другие пигменты, отвечающие за яркие краски. Красные и желтые листья свидетельствуют о том, что преобладающим стал каротин. За желтый цвет еще отвечает пигмент ксантозин. Если в растении невозможно найти зеленый цвет, в том «вина» антоцианов.

Труды ученых о фотосинтезе и хлорофилле

Как открыли фотосинтез?

Открытие процесса преобразования углекислого газа в кислород произошло случайно и было сделано английским химиком Джозефом Пристли. Ученый искал способ очистить «испорченный воздух» (так называли в то время углекислый газ). И в ходе экспериментов под стеклянный колпак, вместо мыши и свечи, было отправлено растение, которое, вопреки ожиданиям, выжило. Следующим шагом стало подсаживание к цветку в горшке мыши. И чудо произошло – животное не погибло от удушья. Так был сделан вывод о возможности преобразования углекислого газа в кислород.

Большое внимание и много времени роли хлорофила и процессу фотосинтеза посвятил русский естествоиспытатель Климент Аркадьевич Тимирязев. Его главные научные заслуги:

• доказательство распространения закона сохранения энергии на процесс фотосинтеза, что отрицалось западными исследователями;
• установления факта участия в фотосинтезе только поглощаемых растением световых лучей.

Фотосинтез и хлорофил находятся в тесной связи, если говорить о том, почему растения именно зеленого цвета. Световой луч имеет несколько спектров, одни из которых поглощаются и участвуют в химическом процессе преобразования углекислого газа в кислород. Зеленый же отражается и отдает свой цвет листьям и стеблям – и это видно человеческому взору.

Почему растения зелёные – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Хлорофилл

Хлорофилл – это пигмент, который придает листьям растений зелёный цвет. Хлорофилл обеспечивает растениям процесс фотосинтеза, процесс при котором с помощью солнечного света в растении происходят различные химические реакции, в том числе превращения углекислого газа из окружающего воздуха в различные органические вещества необходимые для жизнедеятельности растения. Именно в результате процесса фотосинтеза растения выделяют кислород, насыщая им воздух которым мы дышим!

Удивительно, но хлорофилл и гемоглобин (пигмент, окрашивающий кровь в красный цвет) имеют почти одинаковое строение! Молекулы хлорофилла и гемоглобина состоят из одного и того же комплекса и отличаются только центральным атомом. В хлорофилле это магний, а в гемоглобине – железо.

Применение хлорофилла

Хлорофилл используется уже достаточно длительное время в медицине. Хлорофилл обладает способностью выводить токсины из организма, его применяют при лечении язв и пролежней, для ускоренного заживления ран, а также используют как мягкое мочегонное средство и средство профилактики мочекаменной болезни. Обладая дезодорирующим эффектом, хлорофилл прекрасно справляется с неприятным запахом изо рта или пота. Недавние исследования японских ученых показали, что хлорофилл способен остановить образование и развитие раковых клеток. Правда, этот механизм ещё не изучен, но имеет отличные перспективы для создания средства лечения рака.

Хлорофилл может использоваться как чистый натуральный пищевой краситель, так и в составе пищевой добавки E140. Этот пищевая добавка совершенно безопасна и разрешена к использованию во всех странах мира. Хлорофилл придает продукту оливковый цвет и применяется в производстве мороженого, кремов, различных десертов, пудингов, в соусах типа майонеза.

Совсем необязательно искать этот полезный продукт в магазинах ведь хлорофилл можно получить самостоятельно в домашних условиях с помощью очень простого процесса.

Получение хлорофилла в домашних условиях

Получение хлорофилла достаточно простой процесс, который под силу любому. Для этого нам понадобятся любые свежие зелёные листья, больше всего хлорофилла содержится в шпинате, крапиве, брокколи и брюссельской капусте, но нам подойдут любые.

Немного измельчаем приготовленную зелень, помещаем в толстостенный сосуд (лучше стеклянный, но подойдет и эмалированная кастрюля) и заливаем небольшим количеством водно-спиртового раствора (для простоты можно использовать водку).

После этого помещаем стеклянный сосуд с ингредиентами в водяную баню. Через некоторое время жидкость начнет зеленеть – это выделяется хлорофилл. После того как получение хлорофилла закончено, осторожно вытащите листья. Они обесцветились, т.е. весь пигмент, придающий окраску листьям, выделился. Теперь выделенный хлорофилл можно использовать в быту, как было указано выше. Но будьте внимательны! Хлорофилл очень неустойчив на свету и воздухе и через некоторое время приобретет грязно-зелёный цвет. Поэтому использовать хлорофилл после получения следует как можно скорее!

Даже если вы не будете применять этот пигмент в хозяйстве, опыт по получению хлорофилла станет прекрасным наглядным уроком для ребёнка, ведь увидеть собственными глазами один раз лучше, чем рассматривать рисунки в учебнике биологии.

Знаете ли вы что?

Следы от травы на одежде можно легко оттереть спиртом или спиртосодержащими жидкостями

Выделение хлорофилла

На видео показано, как можно ещё произвести выделение хлорофилла в домашних условиях. Тут показан немного другой способ получения хлорофилла, отличающийся от вышеприведенного. В этом случае берутся листья, измельчаются, заливаются спиртовым раствором и растираются ступкой. В итоге получается раствор хлорофилла. Правда он будет находиться в спиртовом растворе, что несколько ограничивает применение такого хлорофилла.

Источник

Почему листья зелёные?

Зеленая растительность в виде трав, листьев деревьев и кустов радует наш глаз в период с ранней весны до конца осени. Наблюдая за природой, взрослые люди не задаются вопросом: почему листья зеленые? А вот детям очень интересно получить ответ на этот вопрос. Попробуем найти объяснение, не вдаваясь в длинные научные рассуждения.

Главным источником жизни на Земле является солнце, освещающее все вокруг. Лист можно сравнить с фабрикой жизни, работающей на углекислом газе и энергии света. Клетки листа содержат также воду и вещество зеленого цвета, называемое хлорофиллом. Лучи солнца попадают на лист и запускают процесс преобразования углекислого газа и воды в сахар и крахмал. Без света зерна хлорофилла работать не могут, но если запуск осуществился, то уже не прекратится. Именно хлорофилл окрашивает в зеленые оттенки листья и траву и играет в процессе фотосинтеза главенствующую роль.

Хлорофилл способен поглощать лучи синего, красного и фиолетового цветов, но плохо справляется с зелеными, поэтому лист и окрашивается в зеленый. В осеннюю пору листья становятся красными или желтыми, что обусловлено наличием в здоровом листе не только зеленого (хлорофилла), но желтого пигмента (ксантофилла). Под воздействием холодного воздуха хлорофилл разрушается и его место занимает ксантофилл. Некоторые растения обретают красный пигмент (каротин).

Надо отметить, что листья и части растения зеленого цвета вырабатывают важные питательные вещества, не обнаруженные больше нигде в мире. Если растительность исчезнет с лица Земли, все живое обречено на вымирание. Животные, которые дают нам мясо, яйца и молочные продукты, питаются растениями, из которых мы также получаем сахар, крахмал, белок. Получается, что зеленый лист является кормильцем всего живого.

Источник