Почему в процессе созревания растения обычно меняют цвет

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

Что скрывается за яркой зеленью летней листвы и бурым осенним багрянцем? Из-за чего лепестки цветков сакуры окрашены в розовый цвет, а лепестки фиалки — в фиолетовый? Разбираемся вместе в тайных внутренних процессах растений.

Растения получают свой зеленый окрас благодаря содержащемуся в них хлорофиллу. Именно он отвечает за поглощение световой энергии и передачи её молекулам, которые, в свою очередь, синтезируют органические вещества. Получение света обязательно для фотосинтеза — особого процесса, при течении которого растения производят органические вещества из углекислого газа и воды. Такой тип питания для растений является основным, соответственно и хлорофилл необходим для их нормального полноценного существования.

Какого окраса бывают листья?

Однако существуют и растения-мутанты без хлорофилла. Они встречаются у многих растений, например у гороха. Такие мутанты погибают сразу же, как только все запасы питательных веществ их семени истощаются. Кроме обычных бесхлорофильных, существуют и растения-паразиты, существующие и получающие за счет других растений нужные им питательные вещества.

Встречаются растения и с практически чёрным окрасом листьев. Но такой цвет они имеют не из-за какого-то особого пигмента, а из-за присутствия того же хлорофилла, только в очень большом количестве. Такие растения, чаще всего, встречаются в тропических лесах. Высокая плотность содержания хлорофилла на площадь листа позволяет листьям впитывать в себя почти весь солнечный свет, какой на них будет попадать. Такая концентрация и делает зеленый цвет настолько насыщенным, что он кажется буквально черным.

Иногда красный цвет бывает и на молодых листьях. Здесь пигмент антоциан выполняет защитную функцию. Молодому, едва распустившемуся листочку тяжело проводить фотосинтез, и антоциан бережет его от излишнего света. Пигмент является своеобразным экраном, отражающим световой избыток и не дающим лишним лучам достигнуть листка.

Учебник соответствует Федеральному государственному стандарту среднего общего образования, рекомендован Министерством просвещения Российской Федерации и включен в Федеральный перечень учебников.

Почему осенью листья желтые?

С развитием генной инженерии человек научился создавать новые виды растений с листьями красочной окраски. Стало возможным получать совершенно новые, необычные цвета, или воссоздавать конкретный колор. Соотвественно, судя по таким открытиям, можно вывести и роль пигмента в значении физиологии.

Если нужно установить физиологическую роль пигмента, то проводят следующий анализ. Для работы выбираются:

дикое растение с пигментом, находящимся у него лишь в определенных условиях,
растение-мутант с отсутствием данного пигмента,
растение-мутант, в котором такой пигмент присутствует всегда.

Понаблюдав и проведя серию опытов, можно установить причину и цель наличия такого пигмента у растений, а также составить прогноз, что будет, если растения его лишатся вообще или, наоборот, пресытятся им.

Весной, когда все растения оживают после зимнего покоя, на них начинают появляться листья и они, как правило, имеют зеленый цвет. Окрашиваются они в такой оттенок благодаря специальному пигменту – хлорофиллу, входящему в состав клеток растений. Но когда приходит осень и все живое и цветущее готовится к холодам и морозам, листва на кустах и деревьях меняет свой привычный окрас на более яркий. Почему листья меняют цвет?

Пигменты: их предназначение

Биопигменты – это специфические вещества, являющиеся составляющими клеток растений, которые помогают окрашивать растения в разные оттенки.

Эти пигменты выполняют различные функции. Определяют окраску растений, например, листьев деревьев, которая очень важна для их приспособления к внешней среде. Яркие цветы привлекают к себе особое внимание насекомых, которые помогают опылять их. Яркоокрашенные ягоды и плоды привлекают к себе внимание животных и птиц, а они в свою очередь способствуют тому, чтобы распространять семена.

А есть и те пигменты, которые выполняют защитную функцию – надежно защищают от палящих солнечных лучей или предупреждают своей яркой окраской о том, что растение ядовито и трогать его ни в коем случае нельзя.

Важнейшим пигментом считается хлорофилл. Он окрашивает листья именно в зеленый цвет. Но он отвечает не только за окраску, а еще и участвует в важном для всех растений на планете процессе – фотосинтезе. На этот процесс возлагается важная функция – преобразование энергии солнечного света в энергию, необходимую для связи органики. Если говорить более понятным языком для человека, несведущего в биологии, фотосинтез помогает растениям активно расти и давать хороший урожай.

Хлорофилл не единственный компонент, есть и другие пигменты, отвечающие за определенные функции:

Каротин, лютеин, ликопин и другие – это отдельная группа пигментов, которую называют каротиноидами. Этот класс самый распространенный из всех. Именно они окрашивают листву во все разнообразие желтых и красноватых оттенков. Их считают дополнительными элементами, принимающими активное участие в фотосинтезе. Бета-каротин – это предшественник ретинола, мощнейшего из антиоксидантов.
Ауроны, кахетины и другие – это группа флавоноидов, необходимая растениям для метаболических процессов и участия в фотосинтезе. Именно эти пигменты окрашивают листву и цветы в синие, бордовые, розовые и лиловые оттенки. Большая часть компонентов данной группы – это сильнейшие антиоксиданты.
Порфирины – это пигменты, содержащие азот, принимают активное участие в обменных процессах и фотохимических. В эту группу входит хлорофилл, а также феофитин, который схож с первым по строению. Если представить наглядно, то когда овощи из насыщено-зеленого цвета готовятся в кислой среде, то приобретают темно-оливковыми, так и образуется феофитин.В летний период в листьях преобладают почти все пигменты из описанных выше, кроме антоцианов в разных пропорциях. Но с наступлением осени все кардинально меняется. Почему осенью листья меняют цвет?

Осеннее преображение

На протяжении всей весны и лета в клетках преобладает пигмент – хлорофилл, именно благодаря ему можно любоваться насыщено зеленой листвой. Но осенью все кардинально меняется и в чем же дело? Почему листья меняют свой цвет осенью? Куда девается хлорофилл?

Осень все живое, а это касается не только животных, но и растений готовится к холодам. Световой день становится короче, температура постепенно снижается, вода в почве замерзает. В итоге почти всем растениям приходится освободить свои стволы от листвы. Если бы деревья не сбрасывали листву, то процесс активного испарения не останавливался, а всасывать влагу было бы неоткуда, ведь вода в земле замерзла. В итоге растения просто засохли. Эта причина и приводит к тому, что листва опадает даже в летний период, когда на улице долгое время стоит жара и засуха.

Но перед тем как полностью освободиться от листвы, на деревьях можно заметить изменение оттенка листьев. В чем же причина такого яркого преображения?

Хлорофилл отличается повышенной чувствительностью к свету и кислороду и из-за и нехватки быстро разрушается. Если в летний период он легко восстанавливается под воздействием яркого солнечного света, то осенью условий для этого никаких нет. А еще вода и питание из почвы уже хуже поступает в листву, ведь у основания ствола формируется защитный слой, помогающий защитить растение в холода. Изначально в начале осени этот процесс идет медленно, но с приближением зимы значительно ускоряется.

Хлорофилл медленно разрушается, а его место занимают каротины и ксантофиллы, которые и отвечают за яркую и насыщенную окраску листвы. Параллельно в листве происходит образование антоциантов, отвечающих за лиловые и фиолетовые тона, но зачем этот процесс нужен растениям, до сих пор еще так и не выяснено. Многие ученые изучают этот вопрос, но к единому мнению так и не пришли. Есть мнение, что это происходит для фотозащиты на фоне того, что растения активно теряют магний.

Хлорофилл почти до холодов держится на листьях, собираясь в прожилках. Все процессы, происходящие с растениями, зависят от температуры воздуха и продолжительности светового дня.

Когда можно наблюдать самые насыщенные краски?

Отмечено, что увидеть самую красивую расцветку растений можно в штате Вермонт. А вот в Англии, где большую часть осени льют проливные дожди и чаще наблюдается пасмурная погода, листва преобладает тусклого желтоватого или коричневого оттенка.Осень проходит быстро, и чаще она наступает раньше отведенного ей срока. Листва теряет свою яркую окраску. Листья крепятся к веткам с помощью особых черенков, но с приходом холодов эта связь становится слабой. Они удерживаются только благодаря тонким сосудам, по которым к ним идет питание и влага, но сильное дуновение ветерка и все, даже эта связь теряется, и лист опадает.

Каждое растение – цветок, куст или дерево запасают для себя питательные вещества, чтобы легко пережить суровую зимнюю погоду. Накапливается питание не в почве, а в ветках, корневой системе и стволе.

Листья, не получая живительную для них влагу, высыхают, опадают и подхваченные ветром легко разлетаются, кружась в воздухе и радуя глаз листопадом. Яркая окраска листвы сохраняется даже после ее опадения на протяжении нескольких недель. Но по прошествии времени пигменты, входящие в состав клеток, разрушаются, и остается только танин.

Опавшая листва – это отличное удобрение, помогающее вернуть в почву вещества, которые на протяжении лета были вытянуты из нее растениями. Вот так и происходит взаимообмен в природе.

Вам может понравиться Все решебники

Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

Листва желтеет или краснеет. Одуванчик сначала был желтый, потом стал белый. В саду или на даче непонятный цветок расцвел ярко-желтым, а потом почему-то стал оранжевым. Почему так происходит? Зачем меняют цвет растения?

Почему растения меняют окраску
Почему листья меняют цвет
Зачем нужны листья растению

Изменение окраски растений может быть довольно разнообразным.

Самое распространенное и известное явление смены окраса у растений – это желтая и багряная листва осенью. Этим явлением любуются, им интересуются, ему даже стихи посвящают. А происходит это за счет изменения количества хлорофилла в растениях. Обычно его много и именно он дает зеленую окраску листьям. Хлорофилл легко разрушается, но летом под солнечными лучами он моментально восстанавливается. Осенью же эти процессы сильно замедляются, и хлорофилл уступает место другим красящим веществам, которые были слабее его. Но с наступлением холодов получает больше возможностей и силы. Поэтому цвет листвы так различается по оттенкам. От желтого до ярко-красного.

Вторым явлением изменения цвета растений может быть менее заметное явление. Когда цветы, имеющие один цвет, становятся другого.

Или возьмем одуванчик. Желтый яркий и привлекательный, вокруг него часто можно обнаружить шмеля или яркую бабочку. И если сорвать, то на стебле выступает кислое молочко. А кода его венчает белая шапка, на него уже не обращают внимания насекомые, да и стебелек становится блеклым и вялым, и сока в нем почти нет.

Ну и еще одна причина для растений менять окрас: смена пигмента. В том же хлорофилле содержится пигмент зеленого цвета. Пигменты сменяют друг друга в зависимости от реакции среды. Например, так называемая осенняя ромашка (гелениум): большинство сортов этого цветка меняют свою окраску на более насыщенную — темно-красные становятся коричневыми, желтые цветки приобретают оранжевый оттенок. Происходит это по мере наступления холодов.

У некоторых из хвойных растений иголки приобретают цвет ржавчины с наступлением зимы. А у сосны наоборот хвоя становится более насыщенного темного цвета.

Читайте также: