Majoritatea plantelor de pe planeta Pământ sunt verzi. Acestea sunt câmpuri nesfârșite, pajiști, păduri imense. Foarte des de la copii puteți auzi întrebarea: „Mamă, de ce sunt plantele verzi?”. Să încercăm să răspundem la această întrebare din punct de vedere al chimiei, al fizicii și al unui simplu profan.
De ce frunzele plantelor sunt verzi? Cam complex
Funoaiele și iarba de pe planeta noastră sunt galbene, roșii, dar în mare parte verzi. Acest lucru se datorează faptului că plantele colorează pigmenți mici. Sunt în celulele fiecărui fir de iarbă și frunză. Unele dintre ele conferă plantei o culoare roșie, altele galbenă și altele verzi. Cel mai comun dintre pigmenți este clorofila, substanța care conferă plantelor culoarea verde.
Ce este clorofila și fotosinteza?
Frunzele și iarba sunt colorate de un pigment numit clorofilă (o substanță verde care este implicată în procesul de fotosinteză). Ca rezultat, se formează nutrienți și se produce oxigen.
Datorită luminii soarelui are loc un proces biochimic complex, în urma căruiasubstanțele anorganice și apa obținută de plantă din sol sunt transformate în substanțe organice (grăsimi, carbohidrați, proteine, amidon, zahăr). Sensul principal al fotosintezei este că planta absoarbe dioxidul de carbon și produce oxigen, care este important pentru viața tuturor organismelor de pe Pământ.
Fizica și chimia luminii verzi
Să aprofundăm de ce plantele sunt verzi.
Fizicienii explică culorile tuturor obiectelor prin cât de mult absorb/reflectează lumina. Lucrurile din jurul nostru au o culoare care le reflectă. De exemplu, dacă un obiect este alb, atunci reflectă toate culorile spectrului. Dacă este negru, atunci toate nuanțele sunt absorbite de acest obiect. Lumina albă a soarelui este formată din șapte culori pe care le primesc toate organismele vii, plantele și obiectele neînsuflețite. Iarba și frunzișul de toate tonurile reflectă doar verde (nu este necesar pentru procesul de fotosinteză) și de aceea toate plantele au această nuanță. Iar pigmentul clorofilă extrage energie pentru creștere și nutriție din spectrul roșu și albastru.
Oamenii de știință pot explica de ce majoritatea plantelor reflectă lumina verde în loc să o absoarbă. Fiecare dintre culorile spectrului are o energie și un număr specific de fotoni (particule minuscule de lumină). Această energie este esențială pentru fotosinteză. Cel mai mare număr de fotoni este conținut în roșu, în timp ce albastrul are cea mai utilă energie. Fotonii verzi nu sunt nici energetici, nici utili, așa că natura nu îi folosește.
Din punct de vedere al chimiei, totul este explicat diferit. Oamenii de știință credcă culoarea obiectelor depinde de concentrația anumitor metale. De exemplu, sângele este roșu deoarece hemoglobina din el conține fier. Aproape toată vegetația este verde, deoarece magneziul este prezent în clorofilă. Cel mai interesant lucru este că această teorie nu are dovezi concrete. Oamenii de știință au încercat să înlocuiască magneziul cu zinc, dar, în ciuda acestui fapt, plantele au rămas la fel de verde.
De ce frunzele devin galbene toamna?
De ce iarba se îngălbenește toamna, frunzișul se usucă și cade? Acest lucru se datorează lipsei de lumină solară. Pe măsură ce începe toamna, zilele devin mai scurte, mai reci și mai întunecate. Plantele sunt sensibile la reducerea orelor de lumină. Clorofilei îi lipsește culoarea soarelui și începe să se descompună, culoarea verde se pierde, transformându-se în maro, roșu, galben, purpuriu.
De ce nu sunt toate plantele verzi?
De ce în natură, pe lângă verde, există plante de alte culori? Pentru că, pe lângă clorofilă, plantele pot conține mulți alți pigmenți. De exemplu:
- Antocianina este un pigment care absoarbe lumina verde și reflectă restul. Frunzele care conțin substanța pot avea orice culoare, cu excepția verdelui.
- Carotenul este un pigment care reflectă paleta galbenă și roșie. Frunzele și ierburile, în care cantitatea de caroten este mult mai mare decât clorofila, sunt roșii sau galbene.
- Xantozina este o substanță care absoarbe întreaga paletă de culori, cu excepția galbenului. În consecință, frunzele care conținxantozină - galbenă.
Acum va deveni clar atât adulților, cât și copiilor de ce plantele sunt verzi. Toată lumea va înțelege importanța procesului de fotosinteză, modul în care plantele obțin nutrienți și cresc și de ce se îngălbenesc și se ofilesc toamna. Explorează lumea, este foarte interesant!
