Почему растения зелёные?

Растения содержат большое количество пигментов – хлорофиллов, их наличие определяет способность организм питаться автотрофно. Растения поглощают видимое излучение, которое разбивается на спектры (процесс разделения света на спектры мы можем наблюдать, когда на небе появляется радуга). При этом не все цвета спектра поглощаются одинаково, основной пигмент всех растений – хлорофилл а (хлорофиллы отличаются друг от друга химическим строением и способностью поглощать излучение с разной длинной волны, кроме того хлорофилл а непосредственно участвует в фотосинтезе, а другие пигменты являются вспомогательными) практически полностью поглощает красное и синие излучение, однако слабо поглощает оранжевое и желтое, тогда как зелёное вовсе отражает. Именно из-за отражения зелёных волн растениями они могут попасть к нам на сетчатку, и мы воспринимаем растения зелеными.

Почему растения зелёные?

максимумы поглощения хлорофилла а

Почему осенью листья меняют свой цвет?

Активно поглощать только красное и синее излучение – большое расточительство для растения, поэтому кроме хлорофилла, содержащегося в основном в специальных органоидах – хлоропластах есть еще и дополнительные пигменты, у большинства высших растений это каротиноиды (оранжевого, красного и желтого цвета), они поглощают голубой, синий и фиолетовый цвета спектра, но отражают красный, оранжевый и желтый цвет поэтому и имеют соответствующие цвета.

Эти пигменты могут улавливать энергию солнечного света, но не могут её использовать, поэтому передают основному пигменту – хлорофиллу а. Кроме того, они защищают хлорофилл от фотоокисления (разрушения под действием света). Их количество намного меньше количества зелёного пигмента, поэтому летом они маскируются хлорофиллом.

Каротиноиды более устойчивы к неблагоприятным условиям: низкой освещённости, недостатку воды и других веществ, а также к похолоданию, чем зелёные пигменты, поэтому осенью происходит разрушение хлорофилла, а каротиноиды становятся видны глазу.

Окраска бурых водорослей

Бурые водоросли способны обитать немного глубже, чем зелёные, однако, длинноволновое красное излучение практически полностью поглощается уже на глубине всего 34м. В таких условиях невозможно использовать только хлорофилл а, поэтому бурые водоросли имеют дополнительных хлорофилл с и настолько большое количество каротиноидов, что они маскируют зеленый цвет хлорофилла. Особенно важен для них фукоксантин, поглощающий желтый, зелёный и голубой цвет видимого излучения, являющиеся коротковолновыми и обладающие большей энергией, а значит и способные проникать гораздо глубже длинноволнового красного излечения.

Окраска красных водорослей

Она обусловлена жизнью этих растений на значительных глубинах (более 200м), куда не проникает красное длинноволновое излучение, но может проникнуть желтое (до 177м), зелёное (до 322м), синее и фиолетовое (до 500). В их клетках преобладают светособирающие пигменты – фикоцианин синего цвета и фикоэритрин красного цвета, и каротиноиды. Такое сочетание максимально улавливает весь доступные на глубине свет и делает фотосинтез в данных условиях наиболее продуктивным.