Почему растения растения зеленого цвета

Почему растения зеленые?

Если посмотреть на нашу планету из космоса, вся ее поверхность будет окрашена в 2 основных цвета: синий и зеленый. Синий – это моря и океаны, т.е. вода. Зеленый – это леса, луга и поля на которых растут различнейшие растения и все они окрашены в зеленый цвет. Почему происходит так, почему большинство растений имеют именно зеленый цвет?

Ответ кроется в крохотных пигментах, которые в очень большом количестве содержатся во всех растениях. Этим пигментом является – хлорофилл – вещество, поглощающее солнечный свет и вырабатывающее органические питательные вещества для растений.

Фотосинтез

Роль хлорофилла трудно переоценить, так как именно он является основой в процессе фотосинтеза – наверное, важнейшего процесса на нашей планете. Во время фотосинтеза молекулы хлорофилла совершают настоящее чудо – преобразование неорганических веществ в органические. Под воздействием солнечного света в пигментах происходит сложная химическая реакция, в результате которой вода и неорганические вещества, получаемые из корней растения преобразуются в органические питательные вещества (сахар, крахмал, белки, жиры, углеводы). Но самым важным моментом в фотосинтезе является поглощение углекислого газа и выработка кислорода – жизненно необходимого вещества для подавляющего большинства живых существ на Земле.

Сам хлорофилл зеленого цвета, но растения выглядят зелеными не потому. Дело в том, что во время фотосинтеза пигменты хлорофилла поглощают свет только синего и красного спектров, в то время как зеленый отражается, вот поэтому мы и видим растения зелеными.

Долгое время ученые не могли понять почему растения не поглощают зеленый свет, ведь именно он находится в пике энергетического спектра солнечного света. Оказалось, что эффективность фотосинтеза зависит не столько от общего количества света, сколько от энергии отдельных его спектров и количества фотонов (мельчайшая частичка света) содержащихся в них. Так наибольшим количеством фотонов обладает свет красного спектра, а фотоны синего спектра – самые богатые полезной энергией. Фотоны же зеленого спектра не выделяются ни количеством, ни качеством поэтому природа и решила не использовать их, чтобы не тратить силы зря.

Почему не все растения окрашены в зеленый цвет?

Дело в том, что во всех растениях кроме хлорофилла содержится еще целый ряд различных пигментов, которые могут поглощать и отражать совсем другие цвета спектра нежели зеленый пигмент. Так к примеру, каротин поглощает отражает желто-красную часть спектра, из-за чего листья в которых содержаться меньше хлорофилла и больше каротина выглядят желтыми или красными. Антоциан наоборот активно поглощает зеленые лучи, а остальные отражает. Листья растений в которых преобладает антоциан (кротон, кордилина), могут быть окрашены во все цвета спектра кроме зеленого. Еще есть ксантозин, поглощающий все спектры за исключением желтого.

Почему растения зелёные?

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.

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.

Со школьной программы известно, что началом химической реакции является попадание на растение солнечного или искусственного света. Хлорофиллом поглощаются не все световые волны, а лишь определенной длины. Наиболее быстро это происходит от красных до сине-фиолетовых.

Зеленый же растениями не поглощается, а отражается. Именно это видно глазам человека, следовательно, представители флоры вокруг нас имеют зеленый цвет.

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.

Климент Аркадьевич Тимирязев

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.

Работы К.А. Тимирязева заложили прочную основу для учения о превращении воды и углекислого газа в органические полезные вещества под воздействием света. Сейчас наука шагнула далеко вперед, некоторые исследования претерпели изменения (например, факт разложения световым лучом не углекислого газа, а воды), но можно с уверенностью говорить том, что именно им были изучены азы. Ознакомиться с трудом ученого позволит книга «Жизнь растения» – это увлекательные и познавательные факты о питании, росте, развитии и размножении зеленых растений.

Почему растения зеленые, а не синие или красные?

Большинство растений на планете Земля зеленого цвета. Это бескрайние поля, луга, огромные леса. Очень часто от малышей можно услышать вопрос: «Мама, а почему растения зеленые?». Попробуем ответить на данный вопрос с точки зрения химии, физики и простого обывателя.

Почему листья растений зеленого цвета? Просто о сложном

Листва и трава на нашей планете бывают желтого цвета, красного, но в основном зеленого. Это происходит потому, что растения окрашивают крошечные пигменты. Они находятся в клетках каждой травинки и листочка. Одни из них придают растению красный цвет, другие – желтый, а третьи – зеленый. Самым распространенным из пигментов является хлорофилл – вещество, придающее растениям зеленый цвет.

Что такое хлорофилл и фотосинтез?

Вам будет интересно: Немощный — это какой? Толкование слова и синонимы

Листву и траву окрашивает пигмент, называемый хлорофилл (это вещество зеленого цвета, которое участвует в процессе фотосинтеза). В результате этого образуются питательные вещества, и вырабатывается кислород.

Благодаря свету солнца совершается сложный биохимический процесс, в результате которого неорганические вещества и вода, полученные растением из почвы, превращаются в органические (жиры, углеводы, белки, крахмал, сахар). Основное значение фотосинтеза в том, что растение поглощает углекислый газ и вырабатывает кислород, важный для жизни всех организмов на Земле.

Физика и химия зеленого света

Попробуем разобраться глубже в том, почему растения зеленые.

Ученые-физики объясняют расцветку всех предметов тем, насколько ими поглощается/отражается свет. Окружающие нас вещи имеют такой цвет, который ими отражается. Например, если предмет белого тона, значит, он отражает все цвета спектра. Если черного, то все оттенки поглощаются этим предметом. Белый солнечный свет состоит из семи цветов, которые получают все живые организмы, растения и неживые объекты. Трава и листва из всех тонов отражает только зеленый (он не нужен для процесса фотосинтеза) и вот почему все растения имеют такой оттенок. А пигмент хлорофилл добывает энергию для роста и питания из красного и синего спектра.

Ученые могут объяснить, почему большинство растений отражает зеленый свет, а не поглощает его. Каждый из цветов спектра имеет определенную энергию и число фотонов (крошечных частиц света). Для фотосинтеза важна именно эта энергия. Самое большое число фотонов содержится в красном цвете, тогда как синий владеет самой полезной энергией. Зеленые фотоны не отличаются ни энергией, ни полезностью, поэтому природа его и не использует.

С точки зрения химии все объясняется по-другому. Ученые считают, что окраска предметов зависит от концентрации некоторых металлов. Например, кровь красная из-за того, что гемоглобин в ней содержит железо. Почти вся растительность зеленого цвета, потому что в хлорофилле имеется магний. Самое интересное, что данная теория не имеет веских доказательств. Ученые пробовали заменить магний цинком, но, несмотря на это, растения оставались такими же зелеными.

Почему осенью листва желтеет?

Почему же осенью трава становится желтого цвета, листва сохнет и опадает? Это происходит из-за недостатка солнечного света. С началом осени дни становятся короче, прохладнее и темнее. Растения чутко реагируют на сокращение светового дня. Хлорофиллу недостает солнечного цвета, и он начинает разрушаться, зеленая окраска теряется, превращаясь в бурую, красную, желтую, багряную.

Почему не все растения зеленые?

Почему в природе, помимо зеленых, встречаются и растения прочих цветов? Потому что кроме хлорофилла, растения могут содержать и множество других пигментов. Например:

• Антоциан – пигмент, который поглощает лучи зеленого света, а все остальные отражает. Листья, содержащие вещество могут иметь окраску любого цвета, за исключением зеленого.
• Каротин – пигмент, отражающий желтую и красную палитру. Листья и травы, в которых количество каротина намного больше, чем хлорофилла, бывают красными или желтыми.
• Ксантозин – вещество, поглощающее всю палитру цветов, кроме желтого. Соответственно листва, содержащая ксантозин – желтого оттенка.

Теперь и взрослому и ребенку станет понятно, почему растения зеленые. Каждый поймет важность процесса фотосинтеза, как растения получают питательные вещества и растут, и почему по осени они желтеют и увядают. Познавайте мир, это очень интересно!

Источники:

https://wildwildworld.net.ua/why/pochemu-rasteniya-zelenye
https://kipmu.ru/pochemu-rasteniya-zelyonye/
https://1ku.ru/obrazovanie/74329-pochemu-rastenija-zelenye-a-ne-sinie-ili-krasnye/