Biológia, Válasz az élet nagy kérdéseire/Fotoszintézis
A fotoszintézis a növények és más szervezetek által használt folyamat, amelynek során a fényenergiát – általában a Napból származó energiát – kémiai energiává alakítják, amely később felszabadulhat, hogy a szervezetek tevékenységét táplálja.
Mi a fény?Edit
A fény az energia egyik formája. A fénynek azt a formáját, amelyet a növények befogadnak, valamint azt a fényt, amelyet te és én látunk, látható fénynek nevezzük. A Napból a Földre sugárzó fehér fény valójában több különböző színű fényből áll. Ezeket a színeket egy prizmának nevezett üvegdarab segítségével láthatjuk, amely képes a fényt különböző színekre vagy hullámhosszakra osztani.
A prizma által létrehozott szivárványos fényt spektrumnak nevezzük, és a fény színei mindig ugyanabban a sorrendben vannak:vörös, narancs, sárga, zöld, kék, indigó és ibolya.Olyan színekre is szétterjed, amelyeket nem látunk, a spektrum vörös oldalának szélén infravörössé, az ibolya oldalának szélén pedig ultraibolyává válik.
A fény spektruma (amelyet elektromágneses spektrumnak nevezünk) valójában nagyon széles, a bolygó méretű rádióhullámoktól a gamma-sugárzásnak nevezett nagyon erős fényig, amelynek hullámhossza szubatomi részecskék nagyságú lehet.
A fotoszintézis a látható fény energiáját ragadja meg, de nem használja fel egyformán a fény minden színét. Leginkább a spektrum kék és vörös részének fényét használja.
Miért zöldek a növények?Edit
Az egyszerű válasz az, hogy a növények azért zöldek, mert zöldek a kloroplasztiszaik (a fotoszintézist végző organellák).
De miért zöldek a kloroplasztiszok?A kloroplasztiszok azért zöldek, mert tilakoid membránjukban a zöld színanyagot, a klorofillt tartalmazzák. A klorofill egy olyan pigment, amely elnyeli a vörös és kék fényt.
Akkor miért zöld a klorofill?Edit
Hogy megértsük, miért zöld a klorofill, meg kell ismernünk a pigmenteket.A pigment olyan valami, ami elnyeli a fényt. Azt mondtuk, hogy a klorofill olyan pigment, amely elnyeli a kék és a vörös fényt, akkor miért zöld?
Azért, mert a pigmentek bizonyos hullámhosszú fényt elnyelnek, másokat pedig visszavernek. A sárga pigment olyan pigment, amely a fény minden hullámhosszát elnyeli, kivéve a sárgát. A sárga szín visszaverődik a szemedbe, és ezért tűnik sárgának. A piros ing azért piros, mert az ingben lévő piros pigmentek a piros kivételével minden fényt elnyelnek. Ez a visszavert fény adja az ing színét. Ha minden fényt visszaverne, akkor fehér lenne.
A növények tehát azért zöldek, mert a klorofill visszaveri a zöld fényt. A klorofill pedig minden növényben megtalálható, mert ez az a molekula, amely elnyeli a fényt, amelyből cukor készül.
Miért változik a növények színe ősszel?Edit
A közhiedelemmel ellentétben az őszi ősznek semmi köze a hőmérséklethez, a fagyhoz, a szélviharhoz vagy bármihez. Egyszerűen nincs elég napfény, ami indokolná a levelek növekedésére fordított energiamennyiséget. Akinek van napkollektora, az már rájött erre.
A növények ugyan zöldek, ősszel azonban más színűvé válhatnak, például sárgává, vörössé, barnává és narancssárgává. Ennek oka, hogy a növények más pigmenteket is tartalmaznak, például karotinoidokat (sárga-narancs) és antocianinokat (többnyire vörös). Ezek az egyéb járulékos pigmentek a klorofillal együtt ülnek a levélben, és ezek az okai annak, hogy a levelek a zöld sokféle árnyalatát mutatják.
A zöld pigment nyáron nagyrészt elfedi őket, ám ősszel, amikor a növények a télre való tekintettel kezdenek nyugalmi állapotba kerülni, a növényi sejtek leállítják a klorofillgyártást, és a levelek elveszítik zöld színüket. Enélkül láthatjuk a levelek egyéb pigmentjeinek színét.