秋风吹过,树叶都染了,几棵树被深红色染成了淡黄色。吸引眼球的是吸引眼球的五彩斑斓的颜色!“自古以来,遇到秋天,悲伤寂寞,我说秋天比春天王朝好。”这是秋天光芒升起的诗人们的豪情情怀。
俄罗斯植物生理学家和化学家茨维特早在19世纪初就因黄叶飘散而进行灵魂折磨。叶子变黄蕴含着什么化学奥秘?(威廉莎士比亚、哈姆雷特、化学家、化学家、化学家、化学家、化学家、化学家)他关注的焦点是植物叶子上一种叫做“叶绿素”的化学成分。从那以后,他沉浸在生物实验室里,继续探索实验,最后发现了一种基于吸附的“色谱分离方法”,这种方法可以轻松地分析树叶中色素的组成和内容。
生物实验室根据光谱分离法的原理,用简单的纸层析法分离叶子的色素。首先捣碎叶子,然后用乙醇提取叶子中的色素。过滤后,蘸少量提取液,在纸带底部画线。最后,如果将胶带放入层析法液中,由于吸附作用,各种色素将转移到胶带上。由于不同的色素在纸带上传播的能力不同,所以在一段时间后,它们会分别聚集在纸带的不同位置。
纸色谱法分离叶片中的色素
这样可以分离原来混合的色素,分析叶子中包含的色素种类。滤纸上出现了4种不同颜色的条带,橙色是胡萝卜素,黄色是叶黄素,叶绿素A是青色,叶绿素B是黄绿色。
植物叶片的色素主要分为叶绿素、类胡萝卜素和花青素三大类。它们的含量是由基因决定的,植物的叶子不同,含量也不同,所以叶子会有不同的颜色。植物叶片的颜色也受到温度、光照、酸碱度等外部环境的影响,可以改变叶片中色素的种类、含量和分布,使叶片呈现出不同的绚丽色彩。
叶绿素是地球上绿色植物绿葱郁的生命物质。
叶绿素家族中高等植物中最常见的是叶绿素A和叶绿素B,它们都不溶于水,容易溶于乙醇等有机物。叶绿素主要参与光合作用的光吸收过程。它吸收了大部分红色橙色光和蓝色紫色光,反射了绿色光,所以叶绿素呈绿色。
植物体内的叶绿素和其他物质一样,不断合成和分解。它的合成过程需要较强的光照和较高的温度,但同时非常不稳定,可以在光照、酸碱、氧化剂等条件下分解叶绿素。
细心的伙伴们会发现夏天的叶子在向阳的一侧呈现出更深、更深的绿色。(威廉莎士比亚,《哈姆雷特》,《真迹》)朝向阴影的一面的颜色却是浅绿色的。(威廉莎士比亚,《哈姆雷特》)也就是说,光线越多,叶子越绿。
另外,温度越高有利于叶绿素的合成,低温抑制叶绿素的合成,有利于叶绿素的分解。
春夏季节,由于阳光充足,气温高,叶绿素合成量大于分解量,所以盛夏其他植物叶片的颜色大致相同,都是深绿色的。秋天和冬天光线减弱,叶绿素的合成效率也降低,叶绿素合成量小于分解量,分解的叶绿素经常不能补充。这就是叶子是秋天的原因。
季脱绿的原因。类胡萝卜素是黄色加工厂
类胡萝卜素有两个伙伴——胡萝卜素和叶黄素。它们都属于有机物,不溶于水,但却能溶于有机溶剂,如乙醇、丙酮等。胡萝卜素是橘黄色结晶,像胡萝卜、西兰花、甘薯、芒果、哈密瓜等颜色越深的蔬菜水果中含量越高。叶黄素又名“植物黄体素”,广泛存在于香蕉、猕猴桃、玉米和万寿菊等植物体中。光合作用中,它们主要吸收的是蓝紫光,可辅助叶绿素捕获光能。类胡萝卜素相对于叶绿素而言较为稳定,不易受到外界环境变化的影响。
秋冬季节,气温逐渐降低,许多植物叶绿素的合成量与夏季相比下降了90%左右,有些植物甚至停止合成叶绿素。叶片中的类胡萝卜素的合成却不会受到太大影响,类胡萝卜素所占比例就相应增加了,黄色就慢慢地被凸显了出来。
还有一种说法,植物是很聪明的,绚烂至极而归于大地,是不浪费叶片里的营养,把叶绿素都储存到植物的根和茎里,以帮助树木安全度过阳光稀少的冬季。
银杏、洋白蜡、鹅掌楸、梧桐...是它们给大地涂抹上一片片艳黄。最爱深秋的银杏树,亭亭玉立,黄灿灿的银杏叶子演绎着秋的烂漫。梧桐树一叶知秋,叶子黄红或焦黄,让人赏心悦目中夹藏着丝丝缕缕忧伤。忍不住会吟诵“梧桐更兼细雨,到黄昏,点点滴滴,这次第,怎一个愁字了得。”
花青素自然界的调色板
花青素拥有一个大家庭,自然界中大概有300多兄弟姐妹。平时我们看到的五颜六色的花卉和樱桃、火龙果、蓝莓、茄子等果蔬,都与花青素积累有关。花青素和前两种色素不同,是水溶性的,它本身是没有颜色哒,但溶于水后,在不同的pH值条件下会产生不同的颜色。细胞中的花青素主要存在于液泡中,一般来说,液泡内的细胞液为碱性时,花青素呈蓝紫色,当液泡内的细胞液呈酸性时,花青素呈红色。
花青素在不同酸碱性的颜色变化
花青素通常在秋季到来时才由树叶大量合成。科学研究认为在低温环境下,过多的光照会对叶绿素产生一定的伤害,植物合成花青素正好可以抵挡部分光照,保护树木,延迟树叶凋零的时间,让树木在过冬前从树叶和土壤中汲取并储藏尽可能多的养分。
深秋季节,温度降低,叶子运输糖类和水分的能力减弱了,葡萄糖不断累积,可溶性糖增多使得细胞呈酸性。在酸性条件下花青素会变红,因而树叶就变成了红色,其颜色的深浅与花青素的含量呈正相关性。
低温、缺氧等不良环境也会促进花青素的形成和积累。土壤越贫瘠,树木就越需要从树叶中获取养分,树叶就越容易变红。山上的昼夜温差比较大,有利于叶子里糖分的积累,产生的花青素就比较多。所以山上的树叶就红得比较早一些,高山土壤中养分少,也就比水涝地区生长的树叶更红。
深秋的红艳丽耀眼!最美的是满身红装的枫叶。深秋的红叶还有柿子、火棘、乌桕叶、黄栌、五叶地锦、火炬树、鸡爪槭、茶条槭等很多植物。
总之,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,这就是秋叶绚烂的秘密。
春有百花秋有叶,我们不妨放下心头烦恼,顺其自然,融入自然,去享受自然界的色彩斑斓,宽广洒脱,去体验叶落生根,源于自然,归于自然,这种极致之后归于平淡的大美境界!#科学燃计划#来都来了,点个赞再走吧,谢啦。