Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Научно-исследовательская работа

КТО КРАСИТ ЛИСТЬЯ В ЗЕЛЁНЫЙ ЦВЕТ?

Выполнил:

Созыкин Федор Андреевич,

учащийся 2-Б класса

Руководитель:

Мышак Любовь Михайловна,

Учитель начальных классов

Муниципального общеобразовательного учреждения средняя общеобразовательная школа № 46 г.Твери

Введение 3

Глава 1. «Мы потому ш-шеле-стим, ш-шепчем, что солныш-шку радуемся» 5

1.1. Значение Солнца в разных культурах мира 5

1.2. Влияние света на жизнь растений 5

Глава 2. « А зеленые мы оттого, что в каждом листе полным-полно чудесных зеленых хлорофилловых зерен» 6

Глава 3. Исследовательская часть. «Крохотные хлорофилловые зерна с утра до вечера ловят свет!» 7

3.1 Методы исследования: проведение опыта, наблюдение 7

3.2 Этапы исследования 8

3.3 Результат 9

5. Заключение 9

6. Список источников и литературы 10

7. Приложение 1 11

Введение

Наверное, нет такого ребенка, который бы не задавал родителям вопрос: «А почему листья зеленые?» Однажды, готовясь к уроку окружающего мира, и я задал маме этот вопрос. Мама открыла книгу, которая называется «Почемучка», нашла главу 5 «Про зеленые леса и лесные чудеса» и прочитала мне авторскую сказку А. Дитриха и Г. Юрмина «Почему лист зеленый» . В сказке оказалось много интересной информации, и я решил проверить, что в ней правда, а что ложь.

Актуальность данной работы заключается в следующем. Я, как и героиня сказки считал, что главное в растении – это корни, они кормильцы. А листья? Какой в них прок! Разве что они красивы? Оказалось, что в зелени листьев, как говорил замечательный русский ученый Климентий Аркадьевич Тимирязев, самая сущность растительной жизни, что растение – это, прежде всего лист.

А почему лист зеленый? Эти и другие вопросы часто задают юные биологи.

Гипотеза исследования: предполагаю, что в результате исследования я узнаю ответ на поставленный вопрос: что красит листья в зеленый цвет? Узнаю о роли солнца в жизни растений.

Предмет исследования : листовая петрушка

Цель исследования: проверить информацию о роли солнечного света в жизни растений, данную в сказке и сравнить ее с научной теорией.

Основные задачи, решаемые в ходе работы над проектом:

Изучить литературу, материалы в сети Интернет, узнать у взрослых, изучить статьи по теме в журналах, газетах;

Соотнести полученную информацию с информацией из сказки;

Выяснить какую роль играет солнечный свет в жизни растений;

Провести наблюдения за развитием растения, зафиксировать результаты и сделать выводы;

Ожидаемые результаты:

1. Получение начальных знаний огородника;

2. Овладение практическими навыками выращивания листовой петрушки, создавая при этом правильные условия для развития растения;

3. Получение зрелого продукта.

Практическое значение исследования в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира и биологии в старших классах, помощь маме при выращивании культурных растений.

Глава 1.«Мы потому ш-шеле-стим, ш-шепчем, что солныш-шку радуемся»

«Мы потому ш-шеле-стим, ш-шепчем, что солныш-шку радуемся», так в сказке отвечают листья девочке Марине. Почему так ответили листья?

Тысячелетиями люди занимаются выращиванием растений. Роль Солнца для получения хорошего урожая, нашла отражение во всех древнейших культурах Европы, Азии, Африки и Америки.

Значение Солнца в разных культурах мира

Источником света на Земле является Солнце, поэтому значение Солнца для жизни на Земле человек чувствовал уже в далекие времена. Древним людям оно представлялось могучим существом, от которого зависела вся жизнь.

Наши предки славяне поклонялись богу Солнца, называли его Даждь-бог, или Ярило. Различные верования, обряды, традиции, до сих пор сохранившиеся, связаны с древними представлениями о Солнце. Например, праздник масленицы (блин – как образ Солнца), Пасхи – когда с приходом весны обновляется природа.

Древние египтяне представляли себе, что бог Солнца Ра плывет по небесной реке на своей золотой лодке.

По представлениям древних греков лучезарный Гелиос (Солнце) был сыном Зевса – верховного бога на Олимпе.

Потомки южноамериканских индейцев до сих пор проводят фестиваль поклонения солнцу.

Влияние света на жизнь растений

Солнце является очень мощным источником энергии. Растения приспособились использовать солнечную энергию, потому что это было нужно для их выживания. Знание, что для здорового зелёного цвета растений необходим солнечный свет, пришло к человечеству опытным путём. В 1817 году ученые выделили зеленый пигмент из растений и назвали его хлорофиллом.

Поглощение энергии Солнца происходит благодаря особой структуре листьев, включающей в себя клетки, которые содержат специальное вещество под названием хлорофилл.

Глава 2. «А зеленые мы оттого, что в каждом листе полным-полно чудесных зеленых хлорофилловых зерен»

Зеленый лист - великая фабрика жизни.

В клетках листа есть зеленое вещество, которое называется хлорофилл. Это пигмент растений отвечает за усвоение энергии солнечного света. Солнце – главный источник жизни. Луч солнца падает на лист. Упадет на зеленый лист солнечный луч – и «фабрика» начинает превращение воды и углекислого газа в крахмал и сахар. Нет света – и замирает работа в зернах хлорофилла.

Зеленый лист! Он вбирает в свои клетки углекислоту, а выделяет в воздух кислород, это ему нужно. А для чего? Роль хлорофилла – поставка питания для всего растения. Это вещество необходимо растению для фотосинтеза и имеет ярко-выраженный зеленый цвет. Именно с помощью хлорофилла растение поглощает углекислый газ из воздуха, а взамен отдает кислород, благодаря которому мы дышим.

Все живые существа вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ. К счастью, растения делают все наоборот, поэтому они очень важны для человека и животных, так как дают нам возможность дышать.

Пусковым механизмом для запуска этого процесса является солнечный свет. Все полученные в результате продукты используются растениями для питания.

Глава 3. Исследовательская часть. «Крохотные хлорофилловые зерна с утра до вечера ловят свет!»

И вдруг все перевернулось в моем сознании! Оказалось, не было б на земле зеленых листьев – не было бы жизни! Я решил опытным путем доказать, что именно солнечный свет окрашивает листья в зелёный цвет. То есть без солнечного света, хлорофилл в листьях не образуется.

3.1 Методы исследования: проведение опыта, наблюдение, измерение, фотографирование.

3.2 Этапы исследования .

	действия		результаты
	Для опыта мы взяли два здоровых зелёных куста листовой петрушки. Оба куста мы посадили в ёмкости, наполненные одинаковым грунтом.
	После чего, один куст, помеченный этикеткой, мы поместили в тенистое место под дуги, и накрыли двойным слоем черного спанбонда. Второй куст мы разместили на солнечном открытом месте.		Черный спанбонд – это специальный материал, используемый в сельском хозяйстве. Он пропускает воздух и влагу, но не пропускает солнечный свет.
	Уход за кустами был совершенно одинаковым. При необходимости, осуществлялся полив растений.
	Через двадцать дней мы сравнили состояние растений.		Куст, который располагался на солнечном свете, подрос и был ярко-зеленого цвета. А куст, который находился без солнечного света, совсем не вырос и пожелтел.

3.3 Результат.

10.06.2016 г. высадка растений

15.06.2016 г. полив по мере необходимости

30.06.2016 г. один куст – зеленый, здоровый, другой - не вырос, стал желтого цвета.

Заключение

Действительно, без солнечного света хлорофилл в растениях не образуется.

Образование зеленого пигмента хлорофилла в растениях, полностью зависит от солнечного света. При отсутствии света, растение теряет зеленый цвет.

Следовательно, не будь Солнца, мы не смогли бы радоваться яркой зелени лугов и полей, тенистой прохладе лесов и парков. Растения не просто не были бы зелёными. Они не выросли бы. Ведь хлорофилл – главный участник процесса питания растений.

В результате моей работы, мне удалось получить ответ на поставленный вопрос, доказать, что информация в сказке соответствует действительности. Теперь я смогу рассказать одноклассникам о роли хлорофилла в жизни растений, полученные данные мне пригодятся при изучении биологии в старших классах.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://pochemuchkin.ru/html/razd5/razd5_2.html

2. А. Дитрих, Г. Юрмин, Р. Кошурникова. Почемучка, Москва, «Педагогика- Пресс», 1993г., стр.182.

Приложение 1

Почему лист зеленый?

Как-то однажды, умаявшись, села девочка отдохнуть под старым дубом, а глаза, хоть и тоже устали, всё равно зорко смотрели вокруг, а уши слушали.

«И почему это листья такие зеленые, и о чем они всё время перешептываются?» – подумала Маринка.

– Эй, малыш-ш-ш-ш, что глядишь-шь-шь? – лопотали над ней листья. – Разве ты нас поймешь-шь-шь?

– Пойму, – решительно сказала девочка.

– Ишь-ишь какая, ишь-шь, – засмеялись листья. – Да ведь ты спишь-шь-шь!

– И вовсе не сплю, – пробормотала Маринка. – Это вам так кажется.

– Ну если не спишь-шь-шь, тогда слушай, – зашептали листья. – Мы потому ш-шеле-стим, ш-шепчем, что солныш-шку радуемся. А зеленые мы оттого, что в каждом листе полным-полно чудесных зеленых хлорофилловых зерен. Зерна так малы, что не разглядеть. И тем не менее каждое такое зернышко – как бы крохотный заводик. Спрятанные у нас, листьев, под кожицей, эти крохотные заводики готовят пищу всему дереву.

– А вот и нет, – прошептала сквозь сон Маринка. – Я знаю – дерево кормят корни.

– Несмыш-ш-шленыш-ш-ш! – наперебой зашелестели листья. – Корни само собой. Без корней тоже не прожить: они из-под земли воду высасывают, выкачивают. В той воде растворено много необходимых растениям веществ, и все-таки из того, что добывают под землей корни, не то что ствол или сук – даже малой веточки не построить. Вот потому-то и работает в листьях бессчетное множество хлорофилловых зерен. Они берут из воздуха невидимый углекислый газ. Из этого газа, воды и растворенных в ней веществ, добытых корнями, чудесные зернышки-заводики и делают строительный материал для новых веток, почек, корешков и, конечно, для самого ствола. Как не подняться новому дому без бетона и кирпича, так не вырасти и дереву без материала, который готовят зеленые зернышки-заводики.

– Ну да, вы уж скажете, – засомневалась Маринка. – Заводам, пускай даже самым маленьким, нужно электричество. Или жаркий огонь.

– Верно говоришь-шь-шь, – шелестели листья. – Заводам для работы обязательно нужна энергия: либо электричество, либо тепло, либо то и другое. Ну а нашим зеленым заводикам энергию дает солнце. Для каждого листа, для каждой травинки солнечный свет – самое главное! Крохотные хлорофилловые зерна с утра до вечера ловят свет. С его-то помощью они и соединяют различные вещества в одно чудесное – живое. Благодаря нам, листьям, а вернее, спрятанным в нас хлорофилловым зернам из маленького, слабенького ростка вырастает высоченная сосна, или капуста, или яблоня, гнущаяся под тяжестью сочных плодов, или золотая пшеница, или такой могучий дуб, как наш.

Ну а когда дерево, отжив свой век, упадет или люди срубят его, распилят на дрова – солнечный свет, пойманный когда-то зелеными зернышками и запасенный деревом, вновь вырывается на свободу, обернувшись веселым, горячим огнем. – Значит, огонь – это тоже солнышко? – удивилась Маринка. – Конечно! – дружно залепетали листья. – Только не сегодняшнее, а давнишнее. Сегодняшнее солнышко светит и греет сейчас, а солнышко давно минувших лет помогает хозяйкам готовить обед, обогревает дома. – А меня, – подумав, сказала Маринка, – зимой обогревают батареи, в них горячая вода, а она пришла со станции, мне об этом папа рассказывал. На теплоэлектростанции горит в топках каменный уголь. Он и электричество добывает, и воду греет для домов.

– А разве ты не знаешь, – наперебой зашумели листья, – что каменный уголь – это остатки деревьев, живших десятки миллионов лет назад? И они принялись рассказывать о растениях, шумевших на земле давным-давно, – о папоротниках и хвощах, только огромных, выше елок.

«Десятки миллионов лет! – подумала девочка. – Как же долго спало под землей пойманное солнышко, чтобы однажды вдруг проснуться, обернуться огнем и согреть ее, Маринку! Десятки миллионов лет – это ведь ужасно долго».

Над Маринкой сквозь листья поблескивало яркое солнце. Такое яркое, что пришлось зажмуриться.

– Послушайте! – сказала Маринка. – Выходит, если я ем яблоко или картошку, значит, я ем то, что приготовили за лето зеленые заводики? Значит, во мне тоже пойманное ими солнышко?

– Солныш-шко, солныш-шко, солнышко... – наперебой повторяли листья над головой девочки.

И кроме этого слова Маринка ничего не смогла различить в зеленом шелесте.

Желтые и красные, оранжевые и коричневые – все листья имеют собственный оттенок. Давайте разоберемся, откуда такая разница в цвета.

Летом листья имеют зеленый цвет из-за большого количества хлорофилла. Этот пигмент – кормилец растения, так как именно с его помощью растение на свету синтезирует из углекислого газа и воды глюкозу, а из нее – все остальные питательные вещества. При наличии освещения хлорофилл в живом листе постоянно разрушается и вновь образуется.

Помимо хлорофилла, листья содержат и другие красители – желтый ксантофилл и оранжевый каротин (тот самый, который в моркови). Летом эти пигменты незаметны, так как замаскированы большим количеством хлорофилла. Осенью жизнедеятельность в листе затухает, и хлорофилл постепенно разрушается. Тут-то и проявляются желтые и оранжевые оттенки.

Разрушение хлорофилла интенсивнее происходит в солнечную погоду. Вот почему в пасмурную дождливую осень листья дольше сохраняют свою зеленую окраску. Но если на смену осадкам приходит бабье лето, то кроны деревьев за пару дней окрашиваются в привычные осенние цвета.

Помимо золотых, к нашим ногам падает много багряных листьев. Они такие из-за пигмента, который называется антоцианом. В отличие от хлорофилла, антоциан не связан с внутриклеточными пластическими образованиями (зернами), а растворен в клеточном соке.

При понижении температуры, а также при ярком свете концентрация антоциана в клеточном соке увеличивается. Кроме того, остановка или задержка синтеза питательных веществ в листве также стимулирует его синтез. Таким образом, красный цвет листопада просто свидетельствует о том, что жизненные процессы в листьях прекращаются в преддверии зимы.

Яркость осенних красок зависит от того, какая стоит погода. Если много ливней, листва от избытка воды и недостатка света будет тусклой, невыразительной. Если же холодные ночи чередуются с ясными солнечными днями, то и краски будут под стать погоде – сочными и яркими. Листья на южной стороне дерева тоже всегда будут более насыщенного цвета, поскольку получают больше солнечных лучей.

«Лес, точно терем расписной, лиловый, золотой, багряный»

Изменение окраски листьев – одна из первых примет осени. Много ярких красок в осеннем лесу! Березы, ясени и липы желтеют, розовеют листья бересклета, пунцово-красными становятся узорные листья рябины, оранжевыми и багряными листья осин. Чем же обусловлено это цветовое многообразие?

В листьях растений наряду с зеленым хлорофиллом содержатся другие пигменты. Для того чтобы убедиться в этом, проделаем простой опыт. Прежде всего приготовим вытяжку хлорофилла, как это было описано нами выше. Вместе с хлорофиллом в спирте находятся также желтые пигменты. Чтобы разделить их, небольшое количество спиртовой вытяжки (около двух миллилитров) нальем в пробирку, добавим две капли воды и около 4 миллилитров бензина. Вода вводится для того, чтобы легче происходило расслоение двух жидкостей. Закрыв пробирку пробкой или пальцем, следует энергично встряхнуть ее. Вскоре можно заметить, что нижний (спиртовой) слой окрасился в золотисто-желтый цвет, а верхний (бензиновый) – в изумрудно-зеленый. Зеленая окраска бензина объясняется тем, что хлорофилл лучше растворяется в бензине, нежели в спирте, поэтому при встряхивании он обычно полностью переходит в бензиновый слой.

Золотисто-желтая окраска спиртового слоя связана с присутствием ксантофилла, вещества, нерастворимого в бензине. Его формула С40Н56О2. По химической природе ксантофилл близок к каротину, присутствующему в корнях моркови, – С40Н56, поэтому их объединяют в одну группу – каротиноидов. Но каротин также имеется в листьях зеленых растений, только он, как и хлорофилл, лучше растворяется в бензине, поэтому мы не видим его: интенсивно-зеленая окраска хлорофилла «забивает» желтый цвет каротина, и мы не различаем его, как ранее ксантофилл в спиртовой вытяжке. Чтобы увидеть каротин, нужно преобразовать зеленый пигмент в соединение, нерастворимое в бензине. Этого можно достигнуть с помощью щелочи. В пробирку, где произошло отделение ксантофилла, добавим кусочек щелочи (КОН или NаОН). Пробирку закроем пробкой и тщательно взболтаем ее содержимое. После расслоения жидкостей можно увидеть, что картина распределения пигментов изменилась: нижний спиртовой слои окрасился в зеленый цвет, а верхний – бензиновый – в желто-оранжевый, характерный для каротина.

Эти опыты наглядно свидетельствуют о том, что в зеленом листе одновременно с хлорофиллом присутствуют желтые пигменты – каротиноиды. При наступлении холодов образования новых молекул хлорофилла не происходит, а старые быстро разрушаются. Каротиноиды же устойчивы к низким температурам, поэтому осенью эти пигменты становятся хорошо заметными. Они и придают листьям многих растений золотисто-желтый и оранжевый оттенок. Каково же значение каротиноидов в жизни растений? Установлено, что эти пигменты защищают хлорофилл от разрушения светом. Кроме того, поглощая энергию синих лучей солнечного спектра, они передают ее на хлорофилл. Это позволяет зеленым растениям более эффективно использовать солнечную энергию для синтеза органического вещества.

Осенний лес окрашен, однако, не только в желтые тона. С чем связана лиловая и багряная окраска листьев? Наряду с хлорофиллом и каротиноидами в листьях растений имеются пигменты, которые носят название антоцианов. Они хорошо растворимы в воде и содержатся не в цитоплазме, а в клеточном соке вакуолей. Эти пигменты очень разнообразны по окраске, которая зависит в основном от кислотности клеточного сока. В этом легко убедиться на опыте.

Прежде всего приготовьте вытяжку антоцианов. С этой целью листья бересклета или какого-то другого растения, окрашенные осенью в красные или фиолетовые тона, измельчите ножницами, поместите в колбочку, прилейте воды и нагрейте на спиртовке Вскоре раствор станет красновато-синим от присутствия антоцианов. Полученную вытяжку пигментов налейте в две пробирки. В одну добавьте слабой соляной или уксусной кислоты, а в другую – раствор аммиака. Под действием кислоты раствор станет розовым, тогда как в присутствии щелочи – в зависимости от количества и концентрации этой щелочи – зеленым, синим и желтым. Антоцианы, как и каротиноиды, более устойчивы к низким температурам, чем хлорофилл. Поэтому они и обнаруживаются в листьях осенью. Исследователи установили, что образованию антоцианов способствуют высокое содержание Сахаров в растительных тканях, сравнительно низкая температура и интенсивное освещение.

Увеличение содержания сахаров в осенних листьях происходит за счет гидролиза крахмала. Это имеет важное значение для транспортировки ценных питательных веществ из отмирающих листьев во внутренние части растений. Ведь сам крахмал нетранспортабелен в растении. Однако скорость оттока образующихся в результате его гидролиза Сахаров из листьев при низких температурах невелика. Кроме того, при падении температуры ослабляется дыхание растений и, следовательно, лишь незначительное количество Сахаров подвергается окислению. Все эти факторы благоприятствуют накоплению в растительных тканях Сахаров, которые начинают использоваться в синтезе других веществ, в частности антоцианов.

О превращении избытка сахаров в антоцианы свидетельствуют и другие факты. Если у виноградной лозы путем кольцевания (удаление части коры в виде кольца) затруднить отток продуктов фотосинтеза, то листья, расположенные выше кольца, через две-три недели приобретают красный цвет из-за накопления антоцианов. При этом их образуется так много, что зеленая окраска хлорофилла становится незаметной.

То же самое наблюдается не только при понижении температуры или кольцевании, но и при недостатке фосфора. Если, например, томаты выращивать на питательном растворе, лишенном этого элемента, то нижняя часть листьев, а также стебли приобретают синий цвет. Дело в том, что при отсутствии фосфора в растениях не может осуществляться процесс окисления Сахаров без соединения с остатком фосфорной кислоты молекула сахара остается неактивной. Поэтому в растительных тканях происходит накопление избыточных количеств Сахаров, которые используются на синтез антоцианов. Увеличение содержания этих веществ ведет к посинению стеблей и листьев растений, испытывающих нехватку фосфора.

Образование антоцианов зависит также от интенсивности света. Если осенью внимательно приглядеться к яркой окраске деревьев и кустарников, то можно заметить, что багряный цвет имеют в основном те листья, которые лучше всего освещены. Раздвиньте пылающий огненными красками куст бересклета, и вы увидите внутри желтые, бледно-желтые и даже зеленые листья. Во время дождливой и облачной осени листва дольше сохраняется на деревьях, однако она не так ярка из-за недостатка солнца. Преобладают желтые тона, обусловленные присутствием каротиноидов, а не антоцианов. Низкая температура также способствует образованию антоцианов. Если стоит теплая погода, то лес изменяет свою окраску медленно, но едва ударит морозец, как сразу запылают осины и клены. М.М. Пришвин в миниатюре «Светильники осени» писал: «В темных лесах загорелись светильники осени, иной лист на темном фоне так ярко горит, что даже больно смотреть. Липа стоит уже вся черная, но один яркий лист ее остался, висит, как фонарь, на невидимой нити и светит».

Радуга флоры

Уж коли мы заговорили о пигментах растений, следует рассказать и о причинах разнообразия окраски цветков. Зачем цветкам их яркая, сочная окраска? В конечном счете для того, чтобы привлечь к себе насекомых-опылителей. Многие растения опыляются лишь определенными видами насекомых, поэтому окраска цветков часто зависит от того, для каких именно насекомых предназначены цветовые сигналы. Дело в том, что в отношении цвета насекомые бывают довольно капризны. Скажем, пчелы, шмели, осы предпочитают розовые, фиолетовые и синие цветки, а около желтых обычно толкутся мухи. Красный же цвет многие насекомые, наделенные не слишком совершенным зрением, путают с темно-серым. Поэтому в наших широтах чисто-красные цветки довольно редки. Исключение – мак, но и его лепестки имеют примесь желтого цвета; обычно именно этот оттенок и замечают пчелы. Лучше других насекомых красный цвет различают бабочки – они-то, как правило, и опыляют красные цветки наших широт, например гвоздики. А вот среди тропических растений красный цвет более распространен, и отчасти это связано с тем, что опыляют их цветки не насекомые, а птицы: колибри или нектарницы, у которых зрение более развито.

Бывает, что у одного и того же растения окраска цветков с возрастом изменяется. Это хорошо заметно у ранневесеннего растения медуницы: розовый цвет ее молодых цветков сменяется по мере старения синим. Старые цветки медуницы пчелы уже не посещают: они, как правило, опылены и нектара не содержат. И в этом случае смена окраски служит сигналом для насекомых – не теряйте времени даром! А вот у гилии (США) – красивого растения из семейства синюховых, родственницы флоксов, произрастающей в горах штата Аризона (США), цветки первоначально имеют алый цвет, который, как уже отметили, привлекает птиц. Но когда колибри покидают горы, гилия меняет окраску вновь появляющихся цветков: они становятся бледно-красными или даже белыми.

Окраска большинства цветков определяется присутствием различных пигментов. Самые распространенные – каротиноиды, растворимые в жирах соединения: каротин, его изомеры и производные. В растворе все они имеют бледно-желтую, оранжевую или светло-красную окраску. Названия каротиноидов, содержащихся только в цветках, столь же красивы, как и придаваемая ими окраска: эшшольксантин, петалоксантин, газанияксантин, ауроксантин, хризантемаксантин, рубихром.

Наряду с каротиноидами окраску цветков определяют и антоцианы. Оттенки этих пигментов очень разнообразны – от розового до черно-фиолетового. Несмотря на такое цветовое многообразие, все антоцианы устроены по одному типу – они представляют собой гликозиды, то есть соединения сахара с неуглеводной частью, так называемым агликоном. Примером может служить красящее вещество, содержащееся в цветках василька, – антоцианин. Его агликон – цианидин – один из самых распространенных, образуется в результате отщепления двух молекул глюкозы от антоциана.

Как уже говорилось, антоциановые пигменты могут изменять свою окраску в зависимости от кислотности среды. Вспомните два вида герани, распространенной в средней полосе: герань лесную и герань луговую. У лесной лепестки розовые или лиловые, а у луговой – синие. Различие в цвете обусловлено тем, что сок герани лесной более кислый. Если приготовить водную вытяжку из лепестков герани либо лесной, либо луговой – и изменить ее кислотность, то в кислой среде раствор станет розовым, а в щелочной – синим. Такую же операцию можно проделать и над целым растением. Если цветущую фиалку поместить под стеклянный колпак рядом с блюдцем, куда налит нашатырный спирт (он при испарении выделяет аммиак), то ее лепестки станут зелеными; а если вместо нашатырного спирта в блюдце будет дымящаяся соляная кислота, они окрасятся в красный цвет.

Мы уже говорили, что одно и то же растение медуницы может иметь цветки разной окраски: розовые – молодые и синие – старые. Посинение лепестков по мере их старения можно объяснить индикаторными свойствами антоцианов. Клеточный сок растения, в котором растворен пигмент, имеет кислую реакцию, а цитоплазма – щелочную. Вакуоли с клеточным соком отделены от цитоплазмы мембраной, которая обычно непроницаема для антоцианов. Однако с возрастом в мембране возникают дефекты, и в результате пигмент начинает проникать из вакуолей в цитоплазму. А поскольку реакция здесь иная, меняется и окраска цветков.

Чтобы убедиться в справедливости этой точки зрения, возьмите ярко-красный лепесток какого-то растения, например герани, розы, и раздавите его между пальцами. При этом также произойдет смешение содержимого цитоплазмы и вакуоли, в результате лепесток в месте повреждения посинеет. Впрочем, было бы неправильно связывать окраску антоцианов лишь с их индикаторными свойствами. Исследования последних лет показали, что она определяется и некоторыми другими факторами. Цвет антоциановых пигментов может меняться, например, в зависимости от того, с какими ионами они находятся в комплексе. При взаимодействии с ионами калия комплекс приобретает пурпурную окраску, а с ионами кальция или магния – синюю. Если срезать цветущий колокольчик и поместить его в раствор, содержащий ионы алюминия, то лепестки посинеют. То же самое наблюдается, если соединить растворы антоцианина и соли алюминия.

Многим читателям, возможно, знаком роман Александра Дюма «Черный тюльпан», в котором в остросюжетной форме рассказывается о выведении сорта тюльпана необычного черного цвета. Вот как описывает его автор романа: «Тюльпан был прекрасен, чудесен, великолепен; стебель его восемнадцати дюймов вышины. Он стройно вытягивался кверху между четырьмя зелеными гладкими, ровными, как стрела, листьями. Цветок его был сплошь черным и блестел, как янтарь». Почти пять веков преследовали неудачи садоводов, пытавшихся вывести черный тюльпан. И вот, Фризский институт цветоводства в Гааге сделал официальное заявление о том, что в Голландии черный тюльпан получен в результате последовательного скрещивания двух сортов – «Царица ночи» и «Венский вальс». В работе принимали участие шесть голландских исследовательских центров. Полученный цветок идеален по своим классическим размерам.

Садоводы стремятся создать также черные розы. Выведены такие сорта, которые при неярком освещении действительно кажутся черными (на самом деле они темно-красного цвета). На Гавайских островах растут дикие черные розы. В честь бессмертного произведения Гете «Фауст» садоводы создали сорт анютиных глазок черного цвета под названием «Доктор Фауст». Анютины глазки, как известно, были любимыми цветами – великого немецкого поэта и ботаника.

Черная или почти черная окраска цветков обусловлена присутствием в околоцветнике антоцианов. Кроме каротиноидов и антоцианов, лепесткам могут придавать окраску и другие вещества, в том числе флавоны и флавонолы. А какой пигмент окрашивает в молочный цвет вишневые сады, превращает в снежно-белые сугробы кусты черемухи? Оказывается, никаких белых пигментов в их лепестках нет. Белый цвет придает им. воздух. Если рассмотреть под микроскопом лепесток черемухи или любого другого белого цветка, то можно увидеть множество прозрачных и бесцветных клеток, разделенных обширными пустыми промежутками. Именно благодаря этим заполненным воздухом межклетникам лепестки сильно отражают свет и потому кажутся белыми. А если раздавить такой лепесток между пальцами, то на месте сдавливания появится прозрачное пятно: здесь воздух будет вытеснен из межклетников.

И все же в природе есть белая краска, например, ею окрашена в нарядный белый цвет кора нашей любимой березы. Это красящее вещество так и называется – бетулин, от латинского названия березы – Betula. Заблуждаются те, кто считает, что береза – единственное растение с белой корой. Это не так. В Австралии произрастает эвкалипт затопляемый. Он назван так потому, что растет в руслах пересыхающих рек и в сезон дождей оказывается стоящим в воде. Стволы этих эвкалиптов имеют чисто-белый цвет, эффектно выделяющийся на фоне окружающих зеленых зарослей.

У треххвойной сосны Бунге также белая кора. Это редкий вид, встречающийся в природе в основном в горах Центрального Китая. Растение разводится по всей стране возле дворцов и храмов. Белоствольные сосны производят неизгладимое впечатление. Еще много интересного можно было бы рассказать об окраске растений и о растительных пигментах, которые давно привлекают внимание исследователей всего мира. Более 30 лет назад известный индийский ученый Т.Р. Сешадри, много занимавшийся изучением природных красящих веществ, писал: «Музыка красок более сложна и изменчива по своей природе, нежели музыка звуков. Возможно даже, что в действительности она еще более утонченна, чем мы предполагаем».

Зеленые животные – реальность или фантазия!

В произведениях фантастического жанра нередко можно прочитать о человекоподобных существах зеленого цвета. Зеленая окраска этих организмов, обусловленная хлорофиллом, позволяет им самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических за счет энергии света. Возможно ли такое в природе? Прежде всего следует заметить, что на Земле имеются животные, питающиеся подобным образом. Например, хорошо известная всем биологам эвглена зеленая, часто встречающаяся в застоявшихся лужах. Ботаники считают эвглену водорослью, а зоологи до сих пор по традиции относят ее к животным. В чем дело?

Эвглена свободно передвигается в воде при помощи жгутика. Такой способ передвижения характерен как для ряда простейших животных, так и для некоторых ботанических объектов, например зооспор отдельных видов водорослей. Эвглена содержит хлорофилл, поэтому при интенсивном ее размножении вода в лужах приобретает изумрудно-зеленую окраску. Наличие хлорофилла позволяет ей питаться углекислым газом подобно всем зеленым растениям. Однако, если водоросль перенести в воду, содержащую некоторые органические вещества, то она теряет зеленую окраску и начинает, подобно животным, питаться готовыми органическими веществами. Эвглену все-таки нельзя назвать типичным животным, поэтому поищем других представителей. питающихся, подобно растениям, при помощи хлорофилла.

Еще в середине XIX века немецкий зоолог Т. Зибольд обнаружил в телах пресноводной гидры и некоторых червей хлорофилл. Позднее он был найден в организмах и других животных: гидроидных полипов, медуз, кораллов, губок. коловраток, моллюсков. Выяснено, что некоторые морские брюхоногие моллюски, питающиеся сифоновыми водорослями, не переваривают хлоропласты этих растений, а длительное время содержат их в организме в функционально-активном состоянии. Хлоропласты сифоновых водорослей кодиума хрупкого и кодиума паутинистого, попадая в организм моллюсков, не перевариваются, а остаются в нем.

Попытки освободить моллюсков от хлоропластов, поместив их в темноту на полтора месяца, оказались безуспешными, равно как и выведение их из яиц. Бесхлоропластные личинки моллюсков погибали на ранней стадии развития. Внутри животной клетки хлоропласты плотно упакованы и занимают значительный объем. Благодаря им моллюски, не имеющие раковины, оказываются окрашенными в интенсивно зеленый цвет.

Почему же сифоновые водоросли «полюбились» моллюскам? Дело в том. что в отличие от других зеленых водорослей они не имеют клеточного строения. Их крупное, часто причудливое по форме тела представляет собой одну гигантскую «клетку». Слово «клетка» я взял в кавычки не случайно. Хотя клеточные стенки в теле сифоновых водорослей отсутствуют, вряд ли можно назвать их одноклеточными организмами, скорее это конгломерат не вполне разделившихся клеток. Подтверждением тому служит наличие не одного, а множества клеточных ядер. Такое строение назвали сифонным, а сами водоросли – сифоновыми. Отсутствие клеточных стенок, безусловно, облегчает процесс поглощения водоросли животными клетками.

Ну а каковы хлоропласты этого растения? В теле водоросли содержатся один или несколько хлоропластов. Если их много, они имеют дисковидную или веретеновидную форму. Одиночные обладают сетчатым строением. Ученые считают, что сетчатая структура создается в результате соединения мелких хлоропластов друг с другом.

Многие ученые наблюдали усвоение углекислого газа хлоропластами, находящимися в животных клетках. У свежесобранных моллюсков, элизии зеленой интенсивность фотосинтетического усвоения углекислого газа составляла 55–67% величины, определенной для неповрежденной водоросли кодиума хрупкого, из которого моллюсками были «приобретены» хлоропласты. Любопытно, что и содержание хлорофилла на 1 грамм сырой массы ткани у водоросли и животного было сходным. Благодаря фотосинтезу моллюски фиксировали углекислый газ на протяжении всех 93 дней опыта. Правда, скорость фотосинтеза постепенно ослабевала и к концу эксперимента составляла 20–40% от первоначальной.

В 1971 году ученые наблюдали выделение кислорода в ходе фотосинтеза хлоропластов, налюдящихся в клетках тридакны. Тридакны – типичные обитатели тропических морей. Особенно широко они распространены на коралловых рифах Индийского и Тихого океанов. Великаном среди моллюсков выглядит тридакна гигантская, достигающая иногда длины 1,4 метра и общей массы 200 килограммов. Тридакны интересны для нас своим симбиозом с одноклеточными водорослями. Обычно они так располагаются на дне, чтобы их полупрозрачная мантия, выступающая между створками раковины, была обращена вверх и сильно освещалась солнцем. В ее межклеточном пространстве в большом количестве поселяются зеленые водоросли. Несмотря на значительные размеры, моллюск питается только теми веществами, которые вырабатывают водоросли-симбионты.

В Средиземном море и у берегов Франции в Атлантике встречается червь конволюта, у которого под кожным покровом также обитают зеленые водоросли, осуществляющие синтез органических веществ из неорганических. Благодаря активности своих «квартирантов» червь не нуждается в дополнительных источниках пиши, поэтому желудочно-кишечный тракт у него атрофировался. Во время отлива множество конволют покидает свои норы для того, чтобы принять солнечные ванны. В это время водоросли под их кожей интенсивно фотосинтезируют. Некоторые виды этих червей находятся в полной зависимости от своих поселенцев. Так, если молодой червь не «заразится» водорослями, то погибнет от голода. В свою очередь водоросли, поселившиеся в теле конволюты, теряют способность к существованию вне его организма. «Заражение» происходит с помощью «свежих», не живших еще в симбиозе с червями водорослей в момент, когда личинки червя выходят из яиц. Эти водоросли, по всей вероятности, привлекаются какими-то веществами, выделяемыми яйцами червей.

В связи с рассмотрением вопроса функционирования хлоропластов в клетках животных чрезвычайно большой интерес представляют опыты американского биохимика М. Насса, в которых было показано, что хлоропласты сифоновой водоросли каулерпы, харовой водоросли нителлы, шпината и африканской фиалки захватываются клетками соединительной ткани (так называемыми фибробластами) мышей. Обычно в фибробластах, заглотавших инородное тело (этот процесс ученые называют фагоцитозом), вокруг поглощенной частицы образуется вакуоль. Постепенно чужеродное тело переваривается и рассасывается – исчезает. Когда же в клетки ввели хлоропласты, вакуоли не возникали, а фибробласты даже не пытались их переварить.

Пластиды сохраняли свою структуру и способность к фотосинтезу на протяжении трех недель. Клетки, ставшие из-за их присутствия зелеными, нормально делились. При этом хлоропласты стихийно распределялись по дочерним клеткам. Пластиды, находившиеся в фибропластах около двух дней, а затем вновь выделенные, оставались неповрежденными. Они усваивали углекислый газ с такой же скоростью, с какой фотосинтезировали свежие хлоропласты, выделенные из растений.

Предположим, что в ходе эволюции возникнут такие существа или их обнаружат на других планетах. Какими они должны быть? Ученые полагают, что в таком животном хлорофилл будет сосредоточен в коже, куда свободно проникает свет, необходимый как для синтеза зеленого пигмента, так и для образования органических веществ. «Зеленый человек» должен делать кое-что наоборот: днем, подобно сказочному королю, ходить в невидимой для всех одежде, а ночью, напротив, одеваться, чтобы согреться.

Проблема заключается в том, сможет ли такой организм получать с помощью фотосинтеза достаточно пищи. Исходя из максимально возможной интенсивности фотосинтеза растений в самых благоприятных условиях существования, можно подсчитать, сколько органического вещества сможет образовать зеленая кожа этого человека. Если принять, что 1 квадратный дециметр зеленого растения за 1 час синтезирует 20 миллиграммов Сахаров, то 170 квадратных дециметров человеческой кожи, доступной солнечным лучам, смогут образовать за это время 3,4 грамма. За 12-часовой день количество органического вещества составит 40,8 грамма. В этой массе будет концентрироваться около 153 калорий энергии. Такого количества явно недостаточно для удовлетворения энергетических потребностей человеческого организма, которые составляют 2000–4000 калорий в сутки.

Примем во внимание, что «зеленому человеку» не нужно думать о пропитании и быть слишком деятельным, поскольку пища сама поступает в его организм из хлоропластов кожи. Нетрудно прийти к заключению, что отсутствие физической нагрузки и малоподвижный образ жизни сделают его похожим на обычное растение. Иначе говоря, «зеленого человека» весьма трудно будет отличить от опунции.

Расчеты исследователей показывают: для того, чтобы образовать достаточное количество органического вещества, «зеленый человек» в ходе эволюции должен в 20 раз увеличить поверхность своей кожи. Это может произойти за счет возрастания числа складок и отростков. Для этого ему необходимо будет обзавестись подобием листьев. Если это произойдет, то он станет совсем малоподвижным и еще более похожим на растение.

Таким образом, существование крупных фотосинтезирующих животных и человека на Земле и в космосе едва ли возможно. Ученые полагают, что в любой биологической системе, хотя бы отдаленно напоминающей биосферу Земли, обязательно должны существовать растительноподобные организмы, обеспечивающие пищей и энергией как самих себя, так и животных. Во второй половине XIX столетия было установлено, что энергия солнечного света усваивается и трансформируется при помощи зеленого пигмента хлорофилла.

На основе проведенных опытов можно сказать что, зеленая окраска хлорофилла определяется наличием в нем атома металла вне зависимости от того, будет ли это магний, медь или цинк.Современная наука подтвердила правильность взглядов К.А. Тимирязева относительно исключительной важности для фотосинтеза именно красных лучей солнечного спектра. Оказалось, что коэффициент использования красного света в ходе фотосинтеза выше, чем синих лучей, которые также поглощаются хлорофиллом. Красные лучи, по представлениям К.А. Тимирязева, играют основополагающую роль в процессе мироздания и созидания жизни.

Как известно растения поглощают углекислый газ, который присоединяется к пятиуглеродному веществу под названием рибулезодифосфат, где потом он в дальнейшем участвует во многих других реакциях. Изучение особенностей фотосинтеза у разных растений, безусловно, будет способствовать расширению возможностей человека в управлении их фотосинтетической деятельностью, продуктивностью и урожаем. В целом фотосинтез это один из основополагающих процессов жизни, на котором основана большая часть современной растительной фауны на поверхности земли.



В этом году осень яркая, красивая, можно сказать «в багрец и золото одетые леса…». Поэты, наверное, не задумывались, почему желтеют и краснеют листья на деревьях. А мы попробуем объяснить это для тех, кому интересно. Вообще природа настолько загадочна, что полностью объяснить даже такие, казалось бы, простые явления, как изменение цвета листьев осенью мы, как увидите, пока полностью не можем. И здесь загадки остаются.

Итак, самое простое объяснение, известное из школьной программы, выглядит примерно так: листья осенью, когда день становится коротким и понижается температура, перестают вырабатывать зеленый пигмент хлорофилл, желтеют и опадают. Все, казалось бы понятно. Но почему, если понизить температуру до тех же 10 °С летом они не опадают? Имеет ли температура решающее значение в изменении цвета листьев? Почему листья окрашены в различные яркие цвета?

На самом деле, каждый маленький новый листочек, рожденный на березе или клене весной, уже тогда готовится к своей гибели. В основании листика существует разделительный (или «отрезающий») слой клеток, образующих капилляры, через которые поступает вода для фотосинтеза хлорофилла и через которые питательная глюкоза, которую лист вырабатывает из воды и двуокиси углерода под влиянием солнечного света, поступает в ветви и ствол. Природа так устроила, что эти каналы должны непременно перекрыться с наступлением осени. Образуется «пробка», препятствующая обмену веществ лист-ствол. Это, можно сказать, процесс «на генетическом уровне», наверное, это подобно тому, как стареет человек - с возрастом обмен веществ становится все хуже. Каналы в листе перекрываются тоже постепенно. Без воды хлорофилл вырабатываться уже не может, окраска листа меняется.

Как показали недавние исследования, за осенний парад жёлтого и золотого, следующий за исчезновением зелёного хлорофилла, отвечает всего один белок - протеаза. Белок FtsH6 относится к семейству протеаз FtsH, способных расщеплять белок мембраны хлоропластов - светопринимающий комплекс фотосистемы II (LHC II), самый распространённый мембранный белок а земле. Как только этот структурных белок расщепляется, ранее незаметные пигменты - жёлтый ксантофилл и оранжевый каротин В становятся видимыми.

В некоторых статьях, объясняющих цвет листьев осенью, на этом собственно и заканчивается объяснение окраски листьев. Говорят, что по мере потери зеленого пигмента хлорофилла становятся заметными другие пигменты (красные, желтые и т.д.), всегда присутствующие в листьях.

Это не совсем так. Если желтый и оранжевый пигменты, так называемые ксантофиллы и каротины, присутствуют в листе все лето, то пигменты красного цвета, антоцианы, образуется в некоторых листьях только с приходом осени.

Антоцианы - это мощные антиоксиданты, которые присущи многим известным овощам и фруктам, таким как свекла, красные яблоки, красный виноград. Кстати, они разрешены в качестве пищевых добавок (E163). Большое значение в синтезе антоциана имеет солнечный свет. Вы замечали, что чем осенние дни яснее, тем листья ярче?
Как образуются антоцианы? Их образование зависит от расщепления сахаров в присутствии яркого света при понижении уровня фосфата в листьях. Летом фосфата в листьях достаточно много, он нужен для расщепления сахаров, производимых хлорофиллом. Однако осенью фосфат, как и другие питательные вещества, перемещается из листьев в ствол растения. При этом изменяется процесс расщепления сахаров, что приводит к образованию антоциановых пигментов. Чем ярче свет в это время, тем больше производится антоцианов и тем более красивым получается цвет листьев. Поэтому, когда осенью солнечно и прохладно, а ночи холодные, но без заморозков, расцветка листьев обычно наиболее красочная.

Как известно все в природе имеет смысл. В чем же смысл того, что дерево тратит энергию на образование красного антоциана, если листья все равно должны скоро облететь? Думаю, что нам людям не стоит слишком обольщаться, что это только для того, чтобы доставить нам удовольствие от созерцания феерии осенних красок.

Полностью загадка не разгадана. Существует несколько гипотез. Первая в том, что образуя антиоксиданты растения пытаются хоть немного продлить жизнь осеннего листа. Красные пигменты понижают температуру замерзания жидкостей в листе и помогают растению защититься от холода. Согласно теории фотозащиты, антоцианы защищают лист от вредного воздействия света при низких температурах, в присутствии антоцианов дереву удаётся усваивать питательные вещества (особенно азот) более эффективно. Чем дольше сохраняются листья, тем больше питания накапливается на зиму.

Существует также теория аллелопатии. Аллелопатией называют свойство растений выделить органические соединения, которые тормозят развитие других растений. Американский биолог Френк Фрай (Frank Frey) выдвинул гипотезу, согласно которой деревья с большой концентрацией антоцианов в листьях отравляют почву под собой для других видов растений. Он провёл эксперимент, в котором обливал ростки сорняков экстрактом из жёлтых, зелёных и красных листьев. Семена, которые были политы экстрактом из красных листьев клёна, развивались существенно хуже.

Исследования продолжаются, и появляются новые теории, пытающиеся объяснить эту чудесную осеннюю загадку красного листа. И разгадывая подобные природные явления человек возможно сможет помочь самому себе стать здоровее и счастливее…

Вчера,гуляя в парке,почему-то впервые задумалась.Почему листья разноцветные и вот,что я нашла в инете:Листья растений окрашены в зеленый цвет потому, что содержат хлорофилл — пигмент, который присутствует в растительных клетках. Пигментом называется любое вещество, поглощающее видимый свет. Хлорофилл поглощает солнечный свет и использует его энергию для синтеза питательных веществ.

Но осенью листья растений теряют свой яркий зеленый цвет.

Например, листья тополя становятся золотистыми, а у клена как бы вспыхивают красным цветом. В листьях начинаются какие-то химические превращения, то есть что-то происходит с хлорофиллом. С приходом осени растения готовятся к зиме. Питательные вещества медленно перемещаются из листьев в ветви, ствол, корень и запасаются там, на время суровых холодов. С наступлением весны растения используют запасенную энергию для выращивания новых зеленых листьев.

Когда энергия запасенных питательных веществ исчерпывается, синтез хлорофилла прекращается. Оставшийся в листьях хлорофилл частично распадается, при этом образуются пигменты другого цвета. В листьях некоторых растений появляются желтые и оранжевые пигменты. Эти пигменты состоят большей частью из каротинов — веществ, которые окрашивают морковь в оранжевый цвет. Например, листья березы и орешника по мере распада хлорофилла становятся ярко-желтыми, листья некоторых других деревьев приобретают разнообразные оттенки красного цвета.

Красный, темно-вишневый и пурпурный оттенки некоторых листьев обусловлены образованием пигмента антоцианина. Этот пигмент окрашивает редиску, красную капусту, розу и герань. Под воздействием осеннего холода в листьях начинаются химические реакции, превращающие хлорофилл в красно-желтые соединения. В отличие от каротинов и других желтых пигментов антоцианин вообще отсутствует в зеленых листьях. Он образуется в них только под воздействием холода. Цвет осенних листьев, как цвет волос у человека, обусловлен генетически у каждого вида растения. А вот будет ли этот цвет тусклым или ярким, зависит от погоды.

Самые яркие, сочные цвета листьев бывают осенью, когда долго стоит холодная сухая и солнечная погода (при температуре от 0 до 7 градусов Цельсия усиливается образование антоцианина). Красивая расцветка листьев осенью бывает в таких местах, как штат Вермонт. А вот, например, в Великобритании, где климат дождливый и погода почти все время пасмурная, осенние листья чаще всего тускло-желтые или коричневые.
Проходит осень, наступает зима. Вместе с листьями растения теряют и красочную расцветку. Листья прикрепляются к ветвям особыми черенками. С наступлением зимних холодов связь между клетками, из которых состоят черенки, распадается. После этого листья остаются связанными с веткой только тонкими сосудиками, по которым в листья поступают вода и питательные вещества. Легкое дуновение ветра или капля дождя могут разорвать эту эфемерную связь, и листья упадут на землю, добавив еще один цветной штрих к разноцветному толстому ковру из опавших листьев.
Растения запасают питание к зиме, как бурундуки и белки, но накапливают его не в земле, а в ветвях, стволах и корнях.

Листья, в которые перестает поступать вода, высыхают, опадают с деревьев и подхваченные ветром долго кружат в воздухе, пока не улягутся на лесные тропинки, выстилая их хрустящей дорожкой. Желтая или красная окраска листьев может сохраняться несколько недель после того, как они опали. Но со временем соответствующие пигменты разрушаются. Единственное, что остается,— это танин (да- да, это именно он окрашивает чай). Осенью, когда листья оказываются изолированными от веток дерева и в них больше не попадают вода и минеральные вещества, фотосинтез прекращается. Когда листья оказываются изолированными, вырабатывающий питание хлорофилл, придающий листьям зеленый цвет, разрушается, и начинают проявляться другие цвета - они присутствовали в листьях все время, но из-за обилия зеленого хлорофилла их не было видно. Появляются желтый и оранжевый цвета - это дань пигмента каротина, благодаря которому, между прочим, морковь имеет свой оранжевый цвет.

Прекрасные краски осени - это еще и работа пигментов, которые образуются в результате химических реакций, вызываемых уникальным сочетанием погодных условий осенью: более прохладная температура ночью и более короткие дни способствуют образованию антроцианина - пигмента, придающего листьям красные и пурпурные оттенки. Осенняя температура порождает красные цвета, возникающие в результате реакции с глюкозой - сахаром, который остался в листьях после того, как прекратился фотосинтез.

От изменений погоды зависит яркость расцветки осенних листьев и время, на протяжении которого мы сможем любоваться ими, прежде чем листья опадут. При низких температурах (но не достигающих точки замерзания), вырабатывается больше антроцианина, который придает листьям яркий красный цвет. Более яркие краски осени могут быть также порождением сумрачных и дождливых дней.

Все мы каждый год в середине осени наблюдаем прекрасный цветовой спектакль опадающих листьев, но вряд ли кто-нибудь задумался над тем, почему это происходит и с чем это связано.О листьях, которые осенью приобретают ржавый цвет, можно сказать, что они являются пищевым заводом природы. Растения получают воду из почвы через корни, а листья поглощают углекислый газ из воздуха. С помощью солнечного света вода и углекислый газ превращается в глюкозу. Она стимулирует рост и развитие зелени.

Процесс преобразования воды в глюкозу при помощи солнечного света называется фотосинтез. Свой вклад в этот процесс вносит химическое вещество под названием хлорофилл. Именно он придает растениям зеленый цвет.

К концу лета - началу осени дни становятся короче. Таким образом, деревья чувствуют приближение холода и начинают готовиться к зиме.

В прохладную погоду количество воды и солнечного света недостаточно для облегчения процесса фотосинтеза. В это время деревья начинают подпитываться пищей, которую накопили в течение лета. Так называемый завод по производству зеленого цвета закрыт, нехватка хлорофилла постепенно приводит к тому, что листья теряют цвет и приобретают ржавый оттенок осени. В зависимости от температуры и влажности погоды листья теряют зеленый цвет быстрее, а если нагрянут внезапные ранние заморозки, они и опадут быстрее.

Кленовые листья, например, сохраняют значительное количество глюкозы в своем составе, даже после того как процесс фотосинтеза был завершен. Таким образом, холодные ночи и те несколько лучей солнца, которым удалось обмануть облака и подпитать листья, являются основным ингредиентом деревьев, чьи листья окрашены в ярко-красный цвет.

Дубовые листья осенью приобретают коричневый цвет, так как они хранят в себе не только глюкозу, но и отходы.
Деревья и растения подготавливаются к зиме, и дают нам возможность каждый раз восхищаться их прекрасным разноцветьем.

Хлорофилл-это самый настоящий агрегат по выработке продуктов питания, который находится в каждом листе. Две трети листьев зависит от присутствия в них хлорофилла. Каждый лист имеет и другие оттенки, но из-за доминирующего, их почти не видно. Но, они все же, есть. «Ксантофилл» - имеет желтую окраску. Он состоит кислорода, водорода и углерода и занимает 23 % от пигментации всего листа. Еще один оттенок придает каротин и занимает он 10% от общей пигментации.

Антоцианин придает листьям яркие красные оттенки.Начиная в ранней весны и до наступления осени, нам виден только зеленый хлорофилл. Но когда начинается осень, то питательные вещества поступают только в ствол и ветви деревьев, потому, что питательные вещества перестают вырабатываться, а имеющийся хлорофилл разлагается. Когда он полностью исчезает или значительно уменьшается его содержание в листве, вот тут и проявляются другие пигменты, постоянно присутствующие в листе. Вот именно тогда и начинается разнообразие красок на деревьях.

Прежде чем лист упадет с дерева, у его основания образуется тонкий слой клеток, который указывает на место расположения данного листа.

Но вот сегодня существует еще одна теория по поводу сбрасывания деревьями листвы с приближением зимы. Ее выдвинул британский ученый Брайан Форд. Теорию предложили для обсуждения, напечатав в газете The Daily Telegraph. Он полагает, что деревья сбрасывают листья по той же причине, что и человек во время посещения туалета. Желая избавиться от накопившихся внутри лишних веществ, дерево избавляется от листвы. Так долгое время лист воспринимался как орган хранения энергии, но, тот же лист и выводит из дерева все нежелательные вещества. Перед сбрасыванием в листьях увеличивается уровень вредных компонентов танина, оксолата, тяжелых металлов. Отсюда и следует вывод, что дерево скорее хочет освободиться от вредных веществ, нежели оставить на хранение на зиму. Предложенная гипотеза не может помешать любоваться осенними красками.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.