Warum ändern Blätter im Herbst ihre Farbe?

Warum ändern Blätter im Herbst ihre Farbe? Wenn Blätter grün erscheinen, liegt dies daran, dass sie eine Fülle von enthalten Chlorophyll. In einem aktiven Blatt ist so viel Chlorophyll, dass das Grün andere maskiert Pigmentfarben. Licht reguliert die Chlorophyllproduktion, so dass mit kürzeren Herbsttagen weniger Chlorophyll produziert wird. Die Zersetzungsrate von Chlorophyll bleibt konstant, so dass die grüne Farbe von den Blättern zu verblassen beginnt.

Zur gleichen Zeit wogend Zucker Konzentrationen verursachen eine erhöhte Produktion von Anthocyanpigmenten. Blätter, die hauptsächlich Anthocyane enthalten, erscheinen rot. Carotinoide sind eine weitere Klasse von Pigmenten, die in einigen Blättern vorkommen. Die Carotinoidproduktion ist nicht lichtabhängig, sodass die Werte nicht durch verkürzte Tage verringert werden. Carotinoide können orange, gelb oder rot sein, aber die meisten dieser Pigmente in Blättern sind gelb. Blätter mit guten Mengen an Anthocyanen und Carotinoiden erscheinen orange.

Blätter mit Carotinoiden, aber wenig oder keinem Anthocyanin erscheinen gelb. In Abwesenheit dieser Pigmente können auch andere Pflanzenchemikalien die Blattfarbe beeinflussen. Ein Beispiel sind Tannine, die für die bräunliche Farbe einiger Eichenblätter verantwortlich sind.

Die Temperatur beeinflusst die Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen, einschließlich der in Blättern, so spielt es eine Rolle in der Blattfarbe. Es sind jedoch hauptsächlich die Lichtverhältnisse, die für die Herbstfarben verantwortlich sind. Für die hellsten Farbdisplays werden sonnige Herbsttage benötigt, da Anthocyane Licht benötigen. Bedeckte Tage führen zu mehr Gelb- und Brauntönen.

Schauen wir uns die Struktur und Funktion der Blattpigmente genauer an. Wie ich bereits sagte, ergibt sich die Farbe eines Blattes selten aus einem einzelnen Pigment, sondern aus einer Wechselwirkung verschiedener von der Pflanze produzierter Pigmente. Die Hauptpigmentklassen, die für die Blattfarbe verantwortlich sind, sind Porphyrine, Carotinoide und Flavonoide. Die Farbe, die wir wahrnehmen, hängt von der Menge und Art der vorhandenen Pigmente ab. Chemische Wechselwirkungen innerhalb der Pflanze, insbesondere als Reaktion auf den Säuregehalt (pH), beeinflussen auch die Blattfarbe.

Porphyrine haben eine Ringstruktur. Das primäre Porphyrin in Blättern ist ein grünes Pigment namens Chlorophyll. Es gibt verschiedene chemische Formen von Chlorophyll (d. H. Chlorophyll ein und Chlorophyll b), die für die Kohlenhydratsynthese in einer Pflanze verantwortlich sind. Chlorophyll entsteht als Reaktion auf Sonnenlicht. Wenn sich die Jahreszeiten ändern und die Menge an Sonnenlicht abnimmt, wird weniger Chlorophyll produziert und die Blätter erscheinen weniger grün. Chlorophyll wird mit konstanter Geschwindigkeit in einfachere Verbindungen zerlegt, sodass die grüne Blattfarbe allmählich verblasst, wenn die Chlorophyllproduktion verlangsamt oder stoppt.

Carotinoide sind Terpene aus Isopren-Untereinheiten. Beispiele für Carotinoide in Blättern sind Lycopin, das rot ist, und Xanthophyll, das gelb ist. Licht wird nicht benötigt, damit eine Pflanze Carotinoide produziert, daher sind diese Pigmente in einer lebenden Pflanze immer vorhanden. Auch Carotinoide zersetzen sich im Vergleich zu Chlorophyll sehr langsam.

Flavonoide enthalten eine Diphenylpropen-Untereinheit. Beispiele für Flavonoide umfassen Flavon und Flavol, die gelb sind, und die Anthocyane, die je nach pH-Wert rot, blau oder lila sein können.

Anthocyane wie Cyanidin bieten Pflanzen einen natürlichen Sonnenschutz. Da die Molekülstruktur eines Anthocyanins einen Zucker enthält, hängt die Herstellung dieser Pigmentklasse von der Verfügbarkeit von ab Kohlenhydrate innerhalb einer Pflanze. Anthocyanin Farbe ändert sich mit dem pHDaher beeinflusst die Säuregehalt des Bodens die Blattfarbe. Anthocyanin ist bei einem pH-Wert von weniger als 3 rot, bei pH-Werten um 7-8 violett und bei einem pH-Wert von mehr als 11 blau. Die Anthocyanproduktion erfordert auch Licht, so dass mehrere sonnige Tage hintereinander erforderlich sind, um leuchtend rote und violette Töne zu entwickeln.

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