樹葉為什么會(huì)變黃_第1頁
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文檔簡介

1、樹葉為什么會(huì)變黃呢?到了秋天,隨著天氣轉(zhuǎn)涼,溫帶地區(qū)大約 10%的樹種,會(huì)在幾周的時(shí)間里出 現(xiàn)樹葉變色的現(xiàn)象。為什么會(huì)這樣呢?多數(shù)種類的樹葉會(huì)變成橙色或黃色, 比方楊樹、 銀杏等,是因?yàn)闃淙~里參與 光合作用的主要化學(xué)物質(zhì)葉綠素降解, 轉(zhuǎn)運(yùn)回樹干、 樹根儲(chǔ)存起來; 而平時(shí)擔(dān)任 光合作用輔助角色的化學(xué)物質(zhì)類胡蘿卜素、 葉黃素的顏色 橙色或黃色 呈現(xiàn)出 來。少數(shù)種類的樹如楓樹、椿樹、黃櫨變成紅色,是因?yàn)楫?dāng)氣溫低于0-7 C時(shí)度時(shí),這些植物樹葉里生成了一種叫做花青素的化學(xué)物質(zhì)。 花青素是我們在植物花 瓣中常見的主要呈色物質(zhì),水果蘋果 、蔬菜如紫甘藍(lán)、茄子 、花卉如玫 瑰花等五彩繽紛的顏色大局部與之有關(guān)

2、。 花青素保存在植物細(xì)胞里一個(gè)就做 “液 泡的囊里,當(dāng)液泡不同的pH值酸堿度條件下,花瓣果皮呈現(xiàn)五彩繽 紛的顏色。變紅的葉子會(huì)給樹木的生存能帶來什么好處嗎?一種觀點(diǎn)認(rèn)為, 到秋天時(shí)樹 木會(huì)從即將枯死的樹葉中收集對自己有益的化合物并將其儲(chǔ)存起來, 留待以后使 用。而秋葉 之所以會(huì)變紅, 是因?yàn)榧t色素參與了這一過程。 另外一種觀點(diǎn)那么認(rèn) 為,紅色是給啃噬樹葉的蚜蟲發(fā)出的信號(hào), 這種昆蟲會(huì)在秋天尋找產(chǎn)卵地點(diǎn)。 蚜 蟲不喜歡紅色, 樹葉變紅發(fā)出的信息是: 不要在這里產(chǎn)卵, 這里不是你生養(yǎng)孩子 的好地方。樹葉落地后,胡蘿卜素、葉黃素、花青素也都會(huì)隨之降解,這時(shí)樹葉變成了 褐色,這是樹葉中一種就做“單寧的

3、化學(xué)物質(zhì)所呈現(xiàn)出來的顏色,也是我們在 茶葉里常??吹降念伾?你在吃柿子和喝葡萄酒時(shí)感覺到的澀的味道就是單寧的 味道。植物又為什么要改變?nèi)~子的顏色?每年入秋之后, 樹木的葉子就開始從北向南逐漸變紅。 隨風(fēng)飄落的紅葉和黃 葉不僅昭告了秋天的到來,還吸引了大批的游人。比方北京的香山, 10月和 11 月里常常是游人如織,摩肩接踵,人比紅葉多幾許。在其他地方,也有許多森林 公園舉辦紅葉節(jié),漫山遍野,層林盡染,別有一番風(fēng)景。那么,樹葉是怎樣變色 的呢?植物又為什么要改變?nèi)~子的顏色?所謂紅葉, 也就是在秋天變成紅色的葉子。 其實(shí),這時(shí)候的樹葉也不僅限于 變成紅色,在文學(xué)描寫中,還常常用金燦燦的“黃葉寓意

4、秋天的到來。紅葉的 代表樹種是楓樹,黃葉的代表樹種是銀杏樹。楓樹和銀杏樹的葉子到秋天都會(huì)改變顏色, 入冬以后,葉子才會(huì)掉落, 這其 實(shí)是落葉樹的共同特征。落葉樹大多生長在溫帶地區(qū),樹葉到冬天全都會(huì)掉落。 現(xiàn)在還不清楚植物如何會(huì)知道秋天來臨, 有些研究者認(rèn)為, 大概植物能夠感知到 白晝正在變短。全年都長有葉子的樹種被稱為常綠樹或者常青樹, 其實(shí),在常綠樹上也可以 看到夾雜有紅色和黃色的樹葉, 只是常綠樹的樹葉不會(huì)一起改變顏色, 而是不分 季節(jié),先長出的樹葉先變老從而改變顏色。植物不會(huì)像動(dòng)物那樣排泄, 它們的代謝廢物都聚集在葉子中, 落葉其實(shí)就是 在處理代謝廢物。葉黃素、花青素展露頭角 樹葉在掉落

5、以前會(huì)先變?yōu)榧t色或者黃色,那是一種樹葉的老化現(xiàn)象。那么, 樹葉為什么會(huì)老化而改變顏色呢?大多數(shù)植物新生的葉子都是綠色, 這是因?yàn)槿~片要進(jìn)行光合作用的緣故。 在 進(jìn)行光合作用時(shí),植物的葉子借助太陽光, 利用二氧化碳和水來合成碳水化合物。 植物所吸收的只是太陽光中的紅色光和藍(lán)色光, 那些沒有被吸收的綠色光那么被葉 子外表反射。 綠色光反射進(jìn)入我們的眼睛, 于是我們就看到葉子顯現(xiàn)為綠色。 葉 子中接受和反射光的物質(zhì),是一種叫做“葉綠素的色素。日本靜岡大學(xué)創(chuàng)造科學(xué)技術(shù)大學(xué)院專門研究葉綠素分解過程的鹽田佑三教 授說:“葉子逐漸老化,葉子中的葉綠素隨之被分解而減少。 葉綠素被分解,葉 子的綠色會(huì)變得越來越

6、淺, 綠色變淺, 葉子中所含的其他色素便凸顯出來, 這其 中反射黃色光的色素叫做“葉黃素 。新生葉子所含的葉綠素,其數(shù)量大約是葉 黃素的 8 倍。春季和夏季黃色被綠色掩蓋,我們無法看見。隨著葉子老化,雖然 葉子含有的所有色素都會(huì)被分解, 但是葉黃素的分解速度比擬慢, 于是葉子就逐 漸變成黃色,銀杏樹的葉子就是這樣變黃的。那么,秋天漫山遍野火紅的楓葉, 是否之前也是被葉綠素遮蓋了呢?事實(shí)并 非如此。楓葉的紅色是由新制造出來的色素所產(chǎn)生的。 新制造出來的色素叫做 “花 青素,這是由糖和氨基酸合成的一類色素,它們被貯存在細(xì)胞內(nèi)的液胞內(nèi)。各 種鮮花所具有的顏色, 如橙色、 紫色和藍(lán)色等, 都是由花瓣中

7、含有的這種花青素 產(chǎn)生的。樹葉變色的意義 樹葉為什么偏要在落葉的時(shí)候改變顏色呢?樹葉變紅和變黃究竟有什么意 義,現(xiàn)在還沒有一種得到公認(rèn)的解釋。 日本熊本大學(xué)理學(xué)部對花青素有深入研究 的吉玉國二郎教授說: “紅葉和黃葉的形成受氣候條件的影響非常大,難以在野 外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過仔細(xì)觀察身邊的現(xiàn)象,至今也沒有得到一種令人滿意的解 釋。 下面所介紹的只是瑞典的約翰娜 ?卡斯卡特羅博士等人在 2005 年發(fā)表的 一種觀點(diǎn)。樹葉變色或許是為了回收養(yǎng)分植物落葉,代謝廢物便隨之得以排除。 這樣做, 當(dāng)然不能把還可以加以利用 的養(yǎng)分也舍棄掉。于是,植物在落葉前要把葉子中還可以加以利用的養(yǎng)分回收, 貯存在種子和根部

8、等處, 以待來年再用。 利用白楊樹葉所做的實(shí)驗(yàn)說明, 同落葉 前的樹葉相比,掉下的樹葉中所含的氮和磷確實(shí)比擬少。然而,回收養(yǎng)分也需要消耗能量, 所需要的能量是由細(xì)胞內(nèi)的葉綠素和線粒 體產(chǎn)生的。另一方面, 隨著樹葉老化, 其中的葉綠素不斷分解, 而分解后所形成的物質(zhì) 受到太陽光直接照射會(huì)產(chǎn)生出有毒物質(zhì) “氧自由基。 氧自由基能夠破壞細(xì)胞, 而細(xì)胞內(nèi)的葉綠素和線粒體遭到破壞, 便無法產(chǎn)生出回收養(yǎng)分所必需的能量。植物為了來年春天發(fā)芽, 必須要回收養(yǎng)分。 可以認(rèn)為, 某些種類的植物是利 用黃色素和花青素來遮蔽陽光, 以保護(hù)葉子的細(xì)胞。 尤其是花青素, 是在葉子老 化以后才制造出來的, 對于去除氧自由基

9、有很好的效果。 這是支持這種觀點(diǎn)的一 個(gè)有力論據(jù)。低溫和陽光,才會(huì)有鮮艷的顏色 在有大量紅葉和黃葉的地方, 現(xiàn)在大多已經(jīng)變成了旅游的好去處。 那么,樹 葉變色,尤其是變成美麗的顏色,需要一些什么樣的條件呢?一般說來,需要有充足的陽光,適度的低溫,還要有適當(dāng)?shù)臐穸?,樹葉才會(huì) 變得具有鮮艷的顏色??ㄋ箍ㄌ亓_博士所做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,連續(xù)的低溫晴天, 白楊樹的葉子就會(huì)變得具有鮮艷的顏色。 同時(shí),只有在有適當(dāng)濕度的條件下, 葉 子才不會(huì)變得十分枯燥, 看起來比擬漂亮。 這也就是古人所說的 “霜葉紅于二月 花的道理。從植物秋天的葉子能夠窺見植物為了生長所采用的策略。 我們年年都要欣賞 紅葉和黃葉,在欣賞之

10、余,也真應(yīng)該想一下這是為什么呢?我們知道美國紅楓在春天的時(shí)候葉子都是綠色的, 當(dāng)?shù)角锾斓臅r(shí)候美國紅楓 的顏色,由綠色變?yōu)榱思t色,這究竟是什么原因那,今天我們將對這個(gè)問題做一 個(gè)詳細(xì)的介紹:我們知道大多數(shù)美國紅楓在秋天都會(huì)變紅, 像在我國的彩色樹種當(dāng)中,除大 局部是械樹屬的樹種外,假設(shè)干漆樹科樹種,如野漆樹、鹽膚木、黃連木、黃櫨 等??梢哉f在秋天由綠色的樹葉變?yōu)榧t色, 是相當(dāng)美麗的,也是非常吸引人的眼 球的。在秋天美國紅楓的葉子由綠色變?yōu)榧t色, 主要有兩個(gè)方面的因素。這兩個(gè) 因素主要是什么那?一是內(nèi)在因素。二是外在因素。讓美國紅楓葉子變紅的主要有兩種色素, 一個(gè)是胡蘿卜素,這個(gè)是存在于葉綠體中的

11、橙紅色色素; 另一種是花青素,存在 于液泡內(nèi)的細(xì)胞液中,當(dāng)細(xì)胞液為堿性時(shí),花青素呈藍(lán)紫色,當(dāng)細(xì)胞液呈酸性時(shí), 花青素呈紅色。進(jìn)入秋天后,氣溫明顯下降,使葉子內(nèi)的葉綠素遭到破壞,美國 紅楓中的花青素增多,因此綠葉變成了紅葉。還有另一個(gè)原因就是氣候條件:當(dāng) 氣溫迅速下降到一定程度,由于晚上沒有光照,夜間的溫度要比白天低很多。樹 葉還沒有凋落,而葉綠素已大部被破壞,同時(shí)晝夜溫差的增大,也有助于花青素 的形成,這也是一個(gè)讓美國紅楓葉子變色的一個(gè)原因。但是如果溫度根本不變, 或者是變化很慢,美國紅楓樹葉中的葉綠素沒有遭到破壞, 那就變不成美麗的紅 葉了。以上就是對美國紅楓樹葉為什么會(huì)在秋天變色的原因分析

12、,希望能給各位朋 友幫助。所有的樹葉中都含有綠色的葉綠素, 樹木利用葉綠素捕獲光能,把空氣中的 二氧化碳和水結(jié)合成糖等化學(xué)物質(zhì)的形式存儲(chǔ)起來,供給樹的生長需要。除葉綠素外,很多樹葉中還含有黃色、橙色以及紅色等其他一些色素。 雖然 這些色素不能像葉綠素一樣進(jìn)行光合作用,但是其中有一些能夠捕獲的光能,并 把捕獲的光能傳遞給葉綠素。在春天和夏天,由于太陽光照長,氣溫較高,水汽 充足,葉綠素在葉子中的含量比其他色素要豐富得多, 活潑的多,所以葉子呈現(xiàn) 出葉綠素的綠色,從而看不出其他色素的顏色,葉子也就顯現(xiàn)為綠色。當(dāng)秋天到來時(shí),白天縮短而夜晚延長,太陽光照相對缺乏,氣溫開始降低, 葉的吸水能力也減小了,

13、生命特征變?nèi)?,這使樹木開始落葉。在落葉之前,樹木 不再像春天和夏天尋樣制造大量的葉綠素, 并且已有的色素,比方葉綠素,也會(huì) 逐漸分解。這樣,隨著葉綠素含量的逐漸減少,其他色素的顏色就會(huì)在葉面上漸 漸顯現(xiàn)出來,于是樹葉就呈現(xiàn)出黃、紅、褐等顏色。如果能夠創(chuàng)造春、夏那樣的生長環(huán)境,樹的葉綠素還會(huì)呈現(xiàn)旺盛的生命力, 樹葉還會(huì)顯現(xiàn)為綠色。春夏兩季,樹葉需要光合作用來維持植物生命, 而葉子中的葉綠素正是采集 陽光的重要成分,正如其名,葉綠素是樹葉綠色的原因。但是到了秋季,環(huán)境變 冷,如果要維持樹葉營養(yǎng)是非常消耗能量的, 所以保持樹葉綠色以及繼續(xù)光合作 用的弊大于利。因此,植物開始切斷對樹葉的營養(yǎng)供給,造成葉綠素?cái)?shù)量下降。 這時(shí)候,在樹葉中的其他有色元素開始呈現(xiàn)顏色,

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