1楼:晓玄
为什么有些树木的叶子会在秋天变红,这是一个比为什么绿叶会转黄难解得多的奥秘。绿叶转黄只不过是揭下了绿色的面纱,因为在漫长、翠绿的夏天里,黄色素一直躲藏在树叶中;而当炎夏告别,绿色素分解时,黄色便一展风采。可是,红色素却并非整个夏天都在树叶里游荡。
通常只是在快要落下枝头的前几星期,树叶才强打起临终前最后的精神,拼死制造红色素,从而展现出一片姹紫嫣红。 有人说,树叶在秋天变红简直就是死神降临前最后的“梳妆”。科学家发现,秋叶中的世界有如冰海沉船上的大动乱――新陈代谢的通道(逃生之路)被堵死,各类化合物(乘客)开始分解(崩溃)。
大限将至的细胞们抓紧时间抢救有价值的东西(尤其是氮),把它们转移至安全处。那么,在这生死攸关的紧要关头,树叶怎么还会有闲心披上红装打扮自己?树叶制造红色的机器是被偶然开动的,还是红色素有助于保存某种有价值的东西?
为什么“树叶泰坦尼克”的乘员们会不顾逃命,反而停下来修补自己那已无实际价值的“特等舱”呢? 植物的降压灵 植物不计代价地制造红色素,其中一定有某种原因。但究竟是什么原因呢?
人们自亚里士多德时代就开始了思考。但是直到2002年9月,才有人提出了一种令人信服的解释:红色素是大自然的“降压灵”,它们能让脆弱、精细的细胞结构免遭破坏,而这种破坏严重威胁着那些面临巨大压力的植物。
缺乏水分、光照过强、缺少养分、遭遇食草动物和病菌袭击等,都会让植物产生危险的自由基。自由基会攻击细胞膜,破坏dna,而红色素能清除自由基,对维持树叶的生存非常重要。 其实,此前对于“为什么某些植物会具有红叶”这一问题已有多种解释。
比如,红色素能让树叶在寒冷环境中保持暖和。又如,红色素能帮助植物抵御旱情,以及吓退或吸引昆虫。最具有说服力的一种解释,是红色素能阻挡危险的紫外线。
不过,这一解释存在严重漏洞:能阻挡紫外线的花青素,一般只存在于叶肉内进行光合作用的组织中,这会让叶片最上层的细胞暴露在危险之中。不仅如此,其他色素更容易制造,也能更有效地阻挡紫外线,那么树叶还有什么理由偏要去制造昂贵的红色素呢?
事实上,以上每一种解释都只适用于一种或者一些红叶,但不能解释全部。 树叶中几乎所有的红色素,都是花青素的产物。花青素是一小组黄酮醇分子,它们产生于细胞质中,并被运往细胞的空胞液泡。
花青素开始是无色的,但在加入糖分子和其他一些化学成分后,就产生了红色、栗色、紫色和蓝色。这一过程十分复杂,非常消耗能量,所以除非有重要作用,否则植物是不可能如此劳神费力地来制造色素的。花瓣用明亮的色彩吸引路过的传花粉者;果实用诱人的色彩向动物展示自己的成熟,目的是让动物为自己传播种子。
但是,植物早在开花、结果之前很久,就已在制造红色素了。 草本植物虽无抢眼的花朵,针叶松尽管根本就不开花,却也一样能制造花青素,甚至连一些更古老的蕨类植物和苔藓也能制造花青素。由此可以推测,花青素具有某种重要的生理功能。
新西兰奥克兰大学的植物生理学家古尔德多年来一直在从事有关树叶变红的研究。一天夜晚在啜饮红葡萄酒时,他突然想起了某些研究者的说法――“每天一两杯红酒,保你活到九十九”。红酒中最明显的保健成分就是黄酮醇,也就是包括花青素在内的一组色素。
黄酮醇是高效抗氧化剂,它们能清除自由基和活泼氧。如果放任不管,自由基和活泼氧都会破坏细胞膜和dna。皱纹、风湿和癌症发生的原因,都被认为同自由基和活泼氧有关。
而从植物色素中提取的物质,被认为能抵御疾病和衰老。医生和专家建议公众多吃水果和蔬菜,尤其是红色果蔬,其理由就是它们不仅富含维生素,而且它们本身就是优质的抗氧化剂,因为它们富含花青素。在清除自由基的能力方面,红色素是维生素e或维生素c的四倍。
正因为自由基对植物和对人类一样有害,所以古尔德怀疑红色素也能像保护人类一样保护植物本身。植物经常面临自由基和活泼氧的威胁,一些自由基和活泼氧对细胞是致命的。植物细胞中有一系列的酶和酚色素能对付自由基和活泼氧,但有时前者不足以抵挡后者的进攻。
古尔德猜测当植物最急需时花青素或许能提供另一层保护。 确实如此,引发自由基产生的因素,同时也引发了花青素的生成。比如,当昆虫叮咬新西兰的霍罗皮托树时,伤口周围就会出现红斑。
而当旱情严重时,当地另一种树的绿叶就会变红。另外,在树叶生命中的最严峻时刻,如初次茂盛和将要落下时,花青素的含量最高。 盾牌和清道夫 虽然有大量证据表明花青素是强力抗氧化剂,却无人查证过它是否对植物也具有相同的功效。
在这方面进行研究,古尔德具有得天独厚的条件,因为新西兰的红叶植物种类繁多,树叶变红的概率和程度很不相同。有的植物是红、绿叶相间,有时甚至就在同一树枝上;有的是同一片树叶上红、绿斑相间;有的是红叶树紧挨着同种绿叶树生长。这些植物都是研究红色素功能的最佳目标,因为它们的红色和绿色组织在各个方面都完全相同,只有一个例外――花青素水平。
古尔德的学生从树叶颜色不同的同种植物上分别取下红叶和绿叶,并比较它们的抗氧化能力,结果发现红叶提取物比绿叶提取物强13倍。令人吃惊的是它们紧挨着生长,又属同种植物,但树叶颜色竟然不同。接下来的问题是:
为什么这种植物的叶子不是全都变红了呢?答案看来是:产生红色素的植物叶子所受到的太阳光照要强烈得多,而阴凉处的树叶却保持了绿色。
这一推测在实验室中得到了证明,但古尔德希望观察到花青素在活细胞中的作用。于是,他选择霍罗皮托树为研究对象,这种树干的叶面上红、绿斑交杂。在一名学生的帮助下,他模拟树叶遭昆虫叮咬的情况,并观察植物的反应。
首先,他需要确定昆虫叮咬是否会引发自由基的形成。为此,他的学生从叶皮上取下绿色及红色组织样本,并在样本中注入一种染料。当存在自由基时,该染料在紫外光下会闪亮。
接着,古尔德用针刺叶片组织,以此模拟昆虫叮咬。效果可谓立竿见影。在显微镜下古尔德看到,不论被刺的是绿色组织还是红色组织,伤口周围都形成了明亮的光圈。
而不同的是,红色区域的光圈过了不到5分钟就消失了――所有自由基都被红细胞吞噬了。而在绿细胞中,光圈则过了10分钟才消失。 但是还有一个问题:
当花青素被限制在空胞液泡中时,它们抵御自由基的能力又如何呢?实验表明,在清除自由基方面,刚在细胞质中制造出来的花青素同空胞液泡中的花青素作用一样,这表明花青素能对细胞膜和dna等提供全面的保护。事实上,花青素不仅能清除自由基,而且能限制自由基的产生。
具有讽刺意味的是,植物面临的最大威胁之一正是阳光。当光照过强时,植物光合作用组织中的叶绿素分子就会将多余的能量转移到分子氧,并将后者**成单个氧、过氧化氢和尤其有害的羟基自由基。所有这些物质都会破坏细胞的重要组成部分。
有时,甚至连并不算强烈的光线也是有害的。当植物感到压力时,哪怕就平时而言是适量的光照对植物来说都是过量的。对于这种类型的伤害,红色素能通过阻挡绿色光来保护光合作用组织。
尽管叶绿素能反射掉到达自己的大部分绿光,但绿光却具有极高的能量,因而极易引发自由基的形成。另外,绿光还比其他波长更能穿透树叶,直至到达海绵组织。
为什么枫叶会变红如题 谢谢了
2楼:痴人说梦丶稝扪
枫叶变红是因为叶片中含有大量花青素的缘故。花青素又称红色素, 位于叶片细胞中的液泡内。它与叶片中其他色素不同,不参与光合 作用。
叶片的主要作用是通过光合作用获得树木生长所需要的糖分、碳水化 合物等养料。作为叶片进行光合作用的场所,叶绿体中不但含有使叶 片呈现绿色的叶绿素,而且还含有可以让叶片呈现黄色的类胡萝卜素。夏日里,叶片中叶绿素含量高,所以鲜亮的绿色盖过了黄色。
随着气 温的下降和白昼时间变短,叶绿素被大量分解掉,这时,淹没在树叶 里的类胡萝卜素等其他色素就会显露出来。
3楼:想南椒谛
落叶树种在秋冬的时后,体内会产生一些化学变化,让原本树叶中所含的有用的物质或部份组织分解之后,**储藏在茎或根的部位,来年春天的时候可以再利用,叶绿体、叶绿素就是被分解**的对象之一,因此当叶子里的叶绿素没有了的时候,其它色素的颜色彰显出来,如花青素的红色、胡萝卜素的黄色等! 接下来就要调叶子过冬了! 植物的叶片中除了叶绿素外还有许多其它的色素如黄色的叶黄素、胡萝卜素,红色的花青素等(花青素在酸性溶液中呈红色,在碱性溶液中则呈紫色),但因为叶绿素的含量较大而遮盖了其它颜色,使叶片呈绿色。
到了秋天,叶绿素因为气温下降而渐渐分解,其它色素的颜得以显露出来。除此之外,枫叶中贮存的糖分还会分解转变成花青素,使叶片的颜色更加艳红。
叶子为什么会变红
4楼:游点帅
十年以前,生物学家还认为秋叶变色除了是落叶树生命当中的美丽时刻外,并没有多大意义。对这一现象的标准解释是,这些鲜艳的色彩其实一直隐藏在树叶中。只有当叶绿素消失时,它们才会显现出来,好比是即将死去的叶子退去外衣,露出里面鲜艳的衣衫。
不过,事实证明,这样的理论只对了一半。
黄色和某种程度的橙色是叶子中早就存在的,是叶绿素“脱下面具”的结果。但是红色和紫红色却来自树木在准备进入冬季休眠期时所制造的化合物。
30年前的研究就表明,在树叶的生长季节末期,会产生一种叫做花青素的化合物。现在研究结果清楚地证明,这并非少有的列外。温带地区大约10%的树种到了秋天会因为在几周的时间里产生花青素而出现树叶变红的现象。
问题是,为什么会这样?
美国费罗里达国际大学的植物学家戴维·李说:“植物往往不可爱,他们不像熊猫或考拉那样招人喜欢。不过它们有一个强项,那就是秋叶。
大家都能看到这样的美景。秋叶充满诗意。现在我们想弄清楚这种现象的科学依据。
”自然选择的规律决定了如果一种物种--在这个问题上是多种物种--让自己呈现出某种特点或活动特性,可能存在一个充分的理由。树叶不是为了供人观赏而变红的,这种现象肯定是以某种方式对树木本身起到帮助作用。
变红的叶子会给树木的生存带来何种好处?一些科学期刊目前就这一主题了热烈的讨论。近几年来,不断有新的数据和实验结果出现,加入这场争论。
目前主要有两种观点。
一种观点是,树木每到秋天就会出现类似敦克尔克大撤退那样的情形,这时树木会从即将枯死的树叶中收集对自己有益的化合物并将其储存起来,留待以后使用。而秋叶之所以会变红,是因为红色素参与了这一过程。
另外一种观点是,红色是给啃噬树叶(对树木有害)的蚜虫发出信号,这种昆虫会在秋天行动,寻找产卵地点。蚜虫不喜欢红色,树叶变红发出的信息是:不要在这里产卵,这里不是你养育小蚜虫的好地方。