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树叶是如何变色的

发布者:admin   发布日期:2016/1/12   点击次数:887

    每年秋冬季节,树叶都将发生一次神奇的变化。当看到夏天原本翠绿的叶子慢慢变得枯黄,然后凋零,人们不禁会问,为什么树叶会变色?这一切都归结为三种重要的色素:叶绿素、类胡萝卜素和花青素。

    叶绿素可能是人们最为熟悉的。几乎所有的植物叶片中都有叶绿素的成分存在,叶绿素通过光合作用吸收红光和蓝光,反射出绿色光,并且将二氧化碳和水转换成氧气和碳水化合物。叶绿素是叶片细胞中的主力军,所以在春季和夏季,叶子显现出来的颜色就是绿色。更重要的是,叶绿素不是稳定的化合物,当它分解时,植物需要依靠阳光和温暖的气候来保持叶绿素的含量。随着秋季的到来,白天时间变短,气温逐渐转凉,叶子产生的叶绿素也越来越少。当叶绿素产生的速度开始落后于叶绿素的分解速度时,叶子中的绿色色素就开始减少。

    叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素,即胡萝卜素和叶黄素,前者呈橙黄色,后者呈黄色。类胡萝卜素在叶子里起的作用与叶绿素类似,但它的分解速度远远低于叶绿素的分解速度。类胡萝卜素虽然也吸收不同波长的光,但在光合作用中的作用不大。由于类胡萝卜素吸收蓝光和蓝绿光,因此叶片反射出的光线是黄色的。当叶绿素含量开始下降,叶子的绿颜色开始消褪,留下类胡萝卜素的黄色色调。如果类胡萝卜素被一种叫单宁酸的化学品氧化破坏了,叶子的颜色就变为棕色。

    最后还要提到花青素。花青素又称花色素,是自然界一种广泛存在于植物中的水溶性天然色素,属黄酮类化合物。它也是植物花瓣中的主要呈色物质,水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色大部分与之有关。秋天树叶中的花青素可溶糖增多,细胞为酸性,花青素在酸性条件下呈红色,所以叶子呈红色,其颜色的深浅与花青素的含量呈正相关性,可用分光光度计快速测定。花青素的颜色受许多因子的影响,低温、缺氧和缺磷等不良环境也会促进花青素的形成和积累。花青素吸收蓝光、蓝绿光和绿光。因此,花青素反射出的光是猩红色,甚至是紫色的色调。

    随着秋季到来,一些树木,如红枫树、漆树的花青素迅速增加,使它们的树叶显得尤为红艳,但是根据花青素、类胡萝卜素在每一片叶子中含量的比例各异,不同植物的叶子显示的颜色会有所不同——从金色、橙色到绯红色不等。

    当然,还有许多其他因素也有助于改变叶子的颜色。温度、湿度、PH值甚至土壤条件都已被证明会影响叶子的色调。但是,虽然有这么多的生物和化学过程的影响,树叶的颜色最终的决定因素还是光照。秋天的光照远远少于夏天,致使叶绿素停止产生,而相对稳定的类胡萝卜素会促成花青素合成,从而使我们看到了这些颜色变化的叶片。

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