为什么看起来是绿色?
叶绿素吸收不同颜色的光,能力并不一样。绿光相对更容易被反射或透过叶片,所以我们常看见绿色。绿光也能参与光合作用,并不是完全没用。
微观自然观察室 / 01
一片绿叶里面,藏着不止一种颜色。
画面暂时无法显示。你仍可以操作季节和尺度,阅读旁边的讲解。
这一幕的科学关系
从原因,到颜色
叶绿素平时也会损耗,生长季里,叶子会不断补充。到了秋天,许多落叶植物开始衰老程序:补充减少,已有的叶绿素被酶拆解,于是绿色逐渐退去。
白天变短,温度与植物自身状态一起影响叶片何时开始衰老。不是一阵冷风把叶子染黄。
叶绿素的补充跟不上分解,光合作用装置也逐渐拆解。树把其中一部分氮等养分收回枝干和根部。
原有的类胡萝卜素更显眼;有些植物还会新合成花青素。绿色并没有变成黄色或红色的另一种色素。
不同树种、光照、水分和温度会改变时间与颜色;这是一条典型的教学路径。
叶绿素吸收不同颜色的光,能力并不一样。绿光相对更容易被反射或透过叶片,所以我们常看见绿色。绿光也能参与光合作用,并不是完全没用。
类胡萝卜素带来黄色到橙色。绿色很浓时,黄色不显眼;叶绿素减少后,它们的颜色便露出来。叶绿素并没有变成黄色的类胡萝卜素。
有些叶子在秋天新合成较多花青素,积累在液泡中。并非每片叶子都先黄再红,也不是所有树都变红;品种和环境都会影响结果。
观察任务
沿着滑条找一找:许多细胞在哪里?绿色藏在哪里?到了秋天,什么改变了?
选择黄叶,最后走进叶绿体;选择红叶,最后走进液泡。把季节拖到秋天,比较:哪里失去绿色,哪里积累红色?
这是典型落叶阔叶的教学示意。滑条连续放大同一处剖开窗口;各层为了清楚展示而压缩了尺度差异,不是显微镜实拍或等比例测量;形状、色素点数和时间均经过简化。细胞内的缓慢位移和小粒子运动经过放大;光点表示能量传递,不是可见的光子照片。叶绿素结合在膜上的蛋白复合体中,并不会在叶绿体里自由游动。常绿植物也会更新叶子,但不会都在同一季节整齐变色。枯褐与落叶的后续过程未在这里模拟。
季节控制同步改变叶片、细胞和叶绿体中的色素状态。两种类型代表不同的变色路径,不对应某个树种的精确预测;色素点和趋势条不能当作浓度或分子计数。
OpenStax · Leaves ↗NCBI Bookshelf · Internal organization of the nucleus ↗Plant Journal · Anthocyanin transport to the tonoplast ↗Journal of Experimental Botany · Anthocyanins in leaf vacuoles ↗AoB PLANTS · Individual leaves during autumn senescence ↗Iowa State University · The science behind fall color ↗Plant Physiology · Light-dependent chloroplast movement ↗Harvard Forest · The process of leaf color change ↗UC Berkeley · Why do leaves change color? ↗University of Wisconsin · Autumn leaf color ↗Frontiers in Plant Science · Blue, green and red light ↗Chlorophyll-protein complexes in thylakoids ↗