За счет чего растения зеленые

Почему трава зеленая?

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.

Как мы знаем, кроме зеленого растения могут иметь и другие цвета. Так, за красную, синюю и фиолетовую окраску, например у фиалок, отвечает пигмент антоциан. Хлорофилл также присутствует в таких растениях, но антоциан некоторым образом «маскирует» его так, что зеленого окраса не остается. Также антоцианы влияют и на окрас цветочных лепестков и плодов. В зависимости от изменений, протекающих при созревании плодов и увядании цветков, свежий бутон может быть в одном цвете, а взрослый распустившийся цветок — в другом. Так, например, бутоны медуницы мягкой имеют розовый цвет, а ее же цветки окрашены в сине-фиолетовый.

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.

Также цвет растений может изменять свой окрас. Так, осенью мы видим, как листва деревьев постепенно меняет свой цвет. Листья то тут, то там становятся желтыми, оранжевыми, багряными, а затем опадают. Происходит это из-за того, что с наступлением холодов хлорофилл начинает расщепляться. Растения стараются извлечь азот из хлорофилла и запасти его в своих особых «кладовых». Другим пигментам, в отличие от хлорофилла, нужно меньше тепла и света, поэтому именно другие цвета и «активируются» в холодное время года. А для того чтобы не тратить силы на питание, растения вынуждены избавляться от лишнего груза — и сбрасывать листву. (Подробнее узнать про поведение растений в холодное время года можно в статье «Почему осенью на деревьях желтеют и опадают листья?».)

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:

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.

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

Источник

Почему трава зеленая: пояснения из физики, биологии, химии

Почему трава зеленая: Freepick

Кто знает, почему трава зеленая? Биологи, физики и химики дают подробные объяснения с точки зрения каждой из наук. Но и без мудреных пояснений маленькому ребенку можно раскрыть эту тайну. Достаточно познакомиться с решениями ученых и пересказать их в доступной форме.

Почему трава зеленая: пояснение из физики

К траве относятся все растения, стебли которых не одревеснели. Многие думают, что она не бывает высокой, поэтому при упоминании травы представляют себе обычный газон. Но высокие и мощные бананы высотой около 6 м также относятся к травянистым растениям, потому что их стебель не древесина.

Цвет травы насыщенный зеленый, яркий изумрудный, такой красивый, что сложно не задаться вопросом, почему трава зеленая. Физика дает следующее пояснение:

Эти знания часто применяются в жизни неосознанно или по привычке. К примеру, в летний период люди отдают предпочтение светлой одежде, чтобы на солнце не становилось слишком жарко. Дело в том, что светлая одежда отлично отражает все лучи и потому не нагревается.

У солнечного света есть полноценная палитра, в которую входят все цвета радуги. Травой поглощаются все, кроме зеленого. Этому факту есть объяснение:

Такое пояснение предлагают ученые-физики, которые занимаются теорией цвета и знают все о том, почему людям видим мир в определенной цветовой гамме.

Почему трава зеленая: объяснение из биологии

Почему трава зеленая: Freepick

Пояснение цвета травы дали и биологи. Их ответы достаточно близки к ответам физиков. Однако определены иными факторами, потому что биология сосредоточивается на иных, важных для нее аспектах.

В каждой клетке травянистого растения есть органоиды (маленькие органы клеток), которые называются хлоропласты. В их составе — хлорофилл.

‘Лист зеленого цвета’ — такое значение имеет слово «хлорофилл» в греческом языке. Именно это вещество обладает зеленым цветом и окрашивает в него травы.

Зеленая трава с хлорофиллами играет важнейшую роль в жизни нашей планеты:

Когда длительность светового дня уменьшается и солнечных лучей становится меньше, происходит разрушение хлорофиллов. Данный процесс наблюдаем осенью, когда трава желтеет и засыхает.

Почему трава зеленая: пояснение из химии

Химики тоже не остались в стороне и решили вопрос об окраске травы по-своему. Они согласились с биологами в том, что именно хлорофилл отвечает за оттенок растений и чем его больше, тем цвет более выражен. Но каким же образом его приобретает сам пигмент?

Ученые предлагают такую гипотезу:

Отметим, что ученые проводили эксперименты в этой сфере и заменяли магний в хлорофилле цинком. На окраску травянистого растения такая химическая перемена никак не повлияла. Поэтому эта гипотеза все еще требует обоснования.

Почему трава зеленая: объяснение для ребенка

Почему трава зеленая: Freepick

Представленные выше пояснения понятны взрослым людям, а также школьникам, которые изучают биологию, физику и химию. Однако с такими вопросами чаще обращаются маленькие дети.

Какое же простое и понятное объяснение найти для них? Все подробности о процессах поглощения и отражения света, цветовой палитре, химическом составе и прочих научных тонкостях в этом случае лучше упустить.

Дать ответ на вопрос ребенка можно так:

Конечно, это не точное и развернутое объяснение, зато ребенок его поймет. Со временем школьный курс поможет вникнуть в вопрос, почему трава зеленая, и разобраться со всеми тонкостями научных объяснений. Важно помогать детям и давать им начальное понимание таких вопросов, чтобы наука оставалась для них интересной, а ее загадки привлекали внимание.

Узнавайте обо всем первыми

Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Посмотрим вокруг на природу, которая нас окружает. Цветы, кустарники, деревья, травы летом имеют множество оттенков, но преобладающим в цветовой гамме является зеленый.

Но почему именно зеленый, а не синий, красный или желтый?

Как вы помните из школьной программы — 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. 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 – фотоны 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.

Источник

Почему трава зеленая?

В один теплый летний денёк ваш ребенок задает вопрос «Почему трава зеленая?» и ожидает ответа. Как вы поступите?

У вас есть 4 варианта:

Первый вариант для хорошего родителя конечно же не подходит.
Второй, типа «ну, так устроена природа» или «Бог создал мир таким и он такой есть» — это подобие первого варианта, ведь вопросы задаются для того, чтобы получить объяснения, а не общие, ничего не значащие фразы.
Наверное, наиболее подходящий вариант под номером 3.

Упрощенная версия для детей

Пигмент — красящее вещество в организме, придающее окраску.

На растение падает солнечный свет, который, как известно, состоит из всех цветов радуги. Хлорофилл поглощает все цвета, кроме зеленого, зеленый он отражает. Мы видим этот отраженный цвет и считаем, что растение зеленое.
Спрашивается, зачем же растению нужны все цвета, которые оно поглощает? А все дело в том, что растение с помощью этих лучей превращает углекислый газ в кислород, которым дышат все живые организмы. Именно благодаря этим чудесным свойствам растений на земле существует жизнь.

Для самых маленьких можно сказать еще проще: «Трава зеленая из-за того, что так она получает больше тепла от солнышка и лучше растет». Этот вариант уж очень подозрительно похож на 2, но теперь он является следствием упрощения, чтобы было доступно для ребенка, а не из-за вашего незнания, которое вы скрываете, чтобы ребенок не подумал, что вы, прожив долгий период времени, так и не узнали ответ.

Ну, а для тех, кто хочет детально разобраться в этом вопросе — научная версия.

Научная версия для любознательных

Итак, почему трава зеленая? А всё из-за того, что в ней содержится хлорофилл (об этом коротко говорилось в версии для детей).

Хлорофилл (от греч.χλωρός, «зелёный» и φύλλον, «лист») — зелёный пигмент, окрашивающий хлоропласты растений в зелёный цвет. При его участии осуществляется процесс фотосинтеза. (Wikipedia)

Он необходим для обеспечения процесса фотосинтеза и превращения углекислого газа в кислород, при этом получая энергию для жизнеобеспечения растения. Именно хлорофилл из всего цветового спектра отражает только зеленый цвет, при этом поглощая все остальные. Таким образом, трава приобретает свой характерный цвет.

Общеизвестно, что белый цвет состоит из 7 цветов радуги (КОЖЗГСФ).

Каждому цвету соответствует своя длина световой волны, и чем меньше длина волны, тем больше ее энергия. Самые короткие волны, а соответственно больше всего энергии, имеют фиолетовые и синие цвета, поэтому хлорофилл их поглощает. Но зачем же ему оранжевые и красные?
Здесь немного по-другому. Поглощение красных цветов зависит от другой характеристики светового излучения — фотонов. Хлорофиллы активизируются не энергией, а фотонами, то есть чем больше фотонов, тем активнее реакция фотосинтеза. А количество фотонов возрастает с увеличением длины волны (красный цвет).

Фотон (от др.-греч. φῶς, род. пад. φωτός, «свет») — элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это безмассовая частица, способная существовать в вакууме только двигаясь со скоростью света.

Теперь мы можем понять, что хлорофиллу гораздо выгоднее поглощать крайние цвета спектра (синие и красные), чем цвета в середине, которые дают мало энергии. Поэтому хлорофиллы отражают его, и мы воспринимаем его зеленым цветом.

Источник

Почему растения зеленые: не такой простой вопрос, как кажется

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.

Источник