Kebanyakan tumbuhan di planet Bumi berwarna hijau. Ini adalah ladang yang tidak berkesudahan, padang rumput, hutan besar. Selalunya dari kanak-kanak anda boleh mendengar soalan: "Ibu, mengapa tumbuhan hijau?". Mari cuba jawab soalan ini dari sudut pandangan kimia, fizik dan orang biasa yang mudah.
Mengapa daun tumbuhan berwarna hijau? Hampir kompleks
Dedaunan dan rumput di planet kita berwarna kuning, merah, tetapi kebanyakannya hijau. Ini kerana tumbuhan mewarnai pigmen kecil. Mereka berada di dalam sel setiap helaian rumput dan daun. Sebahagian daripada mereka memberi tumbuhan warna merah, yang lain kuning, dan yang lain hijau. Pigmen yang paling biasa ialah klorofil, bahan yang memberikan warna hijau kepada tumbuhan.
Apakah itu klorofil dan fotosintesis?
Dedaunan dan rumput diwarnai oleh pigmen yang dipanggil klorofil (bahan hijau yang terlibat dalam proses fotosintesis). Akibatnya, nutrien terbentuk dan oksigen terhasil.
Terima kasih kepada cahaya matahari, proses biokimia yang kompleks berlaku, akibatnyabahan bukan organik dan air yang diperolehi oleh tumbuhan daripada tanah ditukarkan kepada bahan organik (lemak, karbohidrat, protein, kanji, gula). Maksud utama fotosintesis ialah tumbuhan menyerap karbon dioksida dan menghasilkan oksigen, yang penting untuk kehidupan semua organisma di Bumi.
Fizik dan kimia lampu hijau
Mari kita mendalami sebab tumbuhan hijau.
Ahli fizik menerangkan warna semua objek dengan berapa banyak ia menyerap/memantulkan cahaya. Perkara di sekeliling kita mempunyai warna yang mencerminkannya. Sebagai contoh, jika objek berwarna putih, maka ia mencerminkan semua warna spektrum. Jika hitam, maka semua warna diserap oleh objek ini. Cahaya matahari putih terdiri daripada tujuh warna yang diterima oleh semua organisma hidup, tumbuhan dan objek tidak bernyawa. Rumput dan dedaunan semua nada hanya mencerminkan hijau (ia tidak diperlukan untuk proses fotosintesis) dan inilah sebabnya semua tumbuhan mempunyai naungan ini. Dan pigmen klorofil mengekstrak tenaga untuk pertumbuhan dan pemakanan daripada spektrum merah dan biru.
Para saintis boleh menjelaskan mengapa kebanyakan tumbuhan memantulkan cahaya hijau dan bukannya menyerapnya. Setiap warna spektrum mempunyai tenaga dan bilangan foton tertentu (zarah cahaya yang kecil). Tenaga ini penting untuk fotosintesis. Bilangan foton terbesar terkandung dalam warna merah, manakala biru mempunyai tenaga yang paling berguna. Foton hijau tidak bertenaga dan tidak berguna, jadi alam semula jadi tidak menggunakannya.
Dari sudut pandangan kimia, semuanya dijelaskan secara berbeza. Para saintis percayabahawa warna objek bergantung kepada kepekatan logam tertentu. Contohnya, darah berwarna merah kerana hemoglobin di dalamnya mengandungi zat besi. Hampir semua tumbuh-tumbuhan berwarna hijau kerana magnesium terdapat dalam klorofil. Perkara yang paling menarik ialah teori ini tidak mempunyai bukti kukuh. Para saintis cuba menggantikan magnesium dengan zink, tetapi walaupun demikian, tumbuhan kekal hijau yang sama.
Mengapakah daun menjadi kuning pada musim luruh?
Mengapakah rumput menjadi kuning pada musim luruh, dedaunan kering dan gugur? Ini disebabkan kekurangan cahaya matahari. Apabila musim luruh bermula, hari-hari menjadi lebih pendek, lebih sejuk dan lebih gelap. Tumbuhan sensitif terhadap pengurangan waktu siang. Klorofil tidak mempunyai warna matahari, dan ia mula rosak, warna hijau hilang, bertukar menjadi coklat, merah, kuning, merah.
Mengapa tidak semua tumbuhan hijau?
Mengapa di alam semula jadi, selain hijau, terdapat tumbuhan warna lain? Kerana selain klorofil, tumbuhan boleh mengandungi banyak pigmen lain. Contohnya:
- Anthocyanin ialah pigmen yang menyerap cahaya hijau dan memantulkan selebihnya. Daun yang mengandungi bahan itu mungkin dalam apa-apa warna kecuali hijau.
- Carotene ialah pigmen yang memantulkan palet kuning dan merah. Daun dan herba, di mana jumlah karotena jauh lebih tinggi daripada klorofil, berwarna merah atau kuning.
- Xanthosine ialah bahan yang menyerap keseluruhan palet warna, kecuali kuning. Sehubungan itu, dedaunan yang mengandungixanthosine - kuning.
Kini akan menjadi jelas kepada orang dewasa dan kanak-kanak mengapa tumbuhan berwarna hijau. Semua orang akan memahami kepentingan proses fotosintesis, bagaimana tumbuhan memperoleh nutrien dan membesar, dan mengapa mereka menjadi kuning dan layu pada musim luruh. Terokai dunia, ia sangat menarik!
