Dünya gezegenindeki bitkilerin çoğu yeşildir. Bunlar sonsuz tarlalar, çayırlar, devasa ormanlar. Çocuklardan çok sık şu soruyu duyabilirsiniz: “Anne, bitkiler neden yeşil?”. Bu soruyu kimya, fizik ve basit bir meslekten olmayan bakış açısıyla cevaplamaya çalışalım.
Bitki yaprakları neden yeşildir? Hemen hemen karmaşık
Gezegenimizdeki yapraklar ve çimenler sarı, kırmızıdır, ancak çoğunlukla yeşildir. Bunun nedeni, bitkilerin küçük pigmentleri renklendirmesidir. Her ot ve yaprağın hücrelerinde bulunurlar. Bazıları bitkiye kırmızı, bazıları sarı, bazıları ise yeşil renk verir. Pigmentlerin en yaygın olanı bitkilere yeşil rengini veren madde olan klorofildir.
Klorofil ve fotosentez nedir?
Yapraklar ve çimenler, klorofil (fotosentez sürecinde yer alan yeşil bir madde) adı verilen bir pigment tarafından renklendirilir. Sonuç olarak, besinler oluşur ve oksijen üretilir.
Güneş ışığı sayesinde karmaşık bir biyokimyasal süreç gerçekleşir ve bunun sonucundabitki tarafından topraktan elde edilen inorganik maddeler ve su, organik maddelere (yağlar, karbonhidratlar, proteinler, nişasta, şeker) dönüştürülür. Fotosentezin temel anlamı, bitkinin karbondioksiti emmesi ve dünyadaki tüm organizmaların yaşamı için önemli olan oksijeni üretmesidir.
Yeşil ışığın fiziği ve kimyası
Bitkilerin neden yeşil olduğuna daha derinden inelim.
Fizikçiler, tüm nesnelerin renklerini ışığı ne kadar emdiklerine/yansıdıklarına göre açıklar. Etrafımızdaki şeylerin onları yansıtan bir rengi vardır. Örneğin, bir nesne beyazsa, spektrumun tüm renklerini yansıtır. Siyah ise, tüm gölgeler bu nesne tarafından emilir. Beyaz güneş ışığı, tüm canlı organizmaların, bitkilerin ve cansız nesnelerin aldığı yedi renkten oluşur. Tüm tonlardaki çimenler ve yapraklar sadece yeşili yansıtır (fotosentez işlemi için gerekli değildir) ve bu nedenle tüm bitkilerde bu gölge bulunur. Ve pigment klorofil, kırmızı ve mavi spektrumdan büyüme ve beslenme için enerji çıkarır.
Bilim adamları, çoğu bitkinin neden yeşil ışığı emmek yerine yansıttığını açıklayabilir. Spektrumun renklerinin her birinin belirli bir enerjisi ve foton sayısı (küçük ışık parçacıkları) vardır. Bu enerji fotosentez için gereklidir. En fazla sayıda foton kırmızıda bulunurken, mavi en faydalı enerjiye sahiptir. Yeşil fotonlar ne enerjik ne de kullanışlıdır, bu yüzden doğa onları kullanmaz.
Kimya açısından her şey farklı şekilde açıklanır. Bilim insanları inanıyornesnelerin renginin belirli metallerin konsantrasyonuna bağlı olduğunu. Örneğin kan kırmızıdır çünkü içindeki hemoglobin demir içerir. Klorofilde magnezyum bulunduğundan hemen hemen tüm bitki örtüsü yeşildir. En ilginç şey, bu teorinin kesin bir kanıtı olmamasıdır. Bilim adamları magnezyumu çinko ile değiştirmeye çalıştılar, ancak buna rağmen bitkiler aynı yeşil kaldı.
Sonbaharda yapraklar neden sararır?
Çim sonbaharda neden sararır, yapraklar kurur ve düşer? Bunun nedeni güneş ışığının olmamasıdır. Sonbahar başladığında günler kısalır, serinler ve karanlık olur. Bitkiler, gündüz saatlerinin azalmasına karşı hassastır. Klorofil güneşin renginden yoksundur ve bozulmaya başlar, yeşil renk kaybolur, kahverengi, kırmızı, sarı, kıpkırmızı olur.
Neden tüm bitkiler yeşil değil?
Doğada neden yeşile ek olarak başka renklerde bitkiler var? Çünkü bitkiler klorofilin yanı sıra birçok başka pigment de içerebilir. Örneğin:
- Antosiyanin, yeşil ışığı emen ve geri kalanını yansıtan bir pigmenttir. Maddeyi içeren yapraklar yeşil dışında herhangi bir renkte olabilir.
- Karoten, sarı ve kırmızı paleti yansıtan bir pigmenttir. Karoten miktarının klorofilden çok daha fazla olduğu yapraklar ve otlar kırmızı veya sarıdır.
- Ksantosin, sarı hariç tüm renk paletini emen bir maddedir. Buna göre, yeşillik içerenksantozin - sarı.
Artık hem yetişkinler hem de çocuklar için bitkilerin neden yeşil olduğu anlaşılacak. Fotosentez sürecinin önemini, bitkilerin nasıl besin alıp büyüdüklerini, sonbaharda neden sararıp solduklarını herkes anlayacaktır. Dünyayı keşfedin, çok ilginç!
