Miért van ennyi különböző színű növény?

Vajon elgondolkodott már azon, hogy honnan származnak a növények csodaszép színei? Mitől lesznek egyes levelek zöldek és egyes paradicsomok pirosak? A növényekben látható számtalan szín mögött a pigmentek állnak.

Mi az a pigment?

A biológia szerint a pigment a növényi vagy állati sejtekben található valamennyi színes anyag. A pigmentek adják bőrünk, hajunk és szemünk színét. A növények színét is ezek adják. A pigmentek hatására jelennek meg a színek, mert elnyelik és visszatükrözik a különböző hullámhosszúságú fényeket. A növényekben három fő pigment található. Ezek a klorofillok, a karotinoidok és a flavonoidok.

A pigmentek típusai

Klorofillok

A klorofill molekulák felelősek a növények zöld színéért. Ezek a molekulák kulcsfontosságúak a fotoszintézis folyamata szempontjából. A klorofill elnyeli a fény által kibocsátott energiát. A növények ezt az energiát arra használják fel, hogy a szén-dioxidot és a vizet szénhidrátokká és oxigénné alakítsák.

A klorofillt a kloroplasztok néven ismert organellák termelik. A zöld növényekben kétféle klorofilltípus létezik. Ezek a következők: a klorofill a és a klorofill b. E molekulák szerkezete nagyon hasonló. Az egyetlen különbség egy oldalláncban van. Mind a klorofill a, mind a b elnyeli a fényt az elektromágneses spektrum kék és vörös tartományában.

Abban különböznek, hogy a spektrum különböző részein több fényt nyelnek el. Egyikük sem nyel el sok fényt a spektrum zöld részében (490-550 nanométer). Ehelyett a zöld fényt verik vissza. Ezért tűnik számunkra zöldnek az a és b klorofillt tartalmazó növény. A klorofill a sötétzöld színeket, a klorofill b pedig sárgászöld színeket eredményez.

A növényekben több klorofill a van, mint b. A növényekben lévő pigment mintegy háromnegyede pedig klorofill a. A klorofill a jobban elnyeli a fényt, mint a klorofill b, így nem csoda, hogy a növényekben több van belőle.

A növényeknek valójában nincs szükségük a b-klorofillra a fotoszintézishez. Ezért is nevezik a tudósok gyakran járulékos pigmentnek. A klorofill b célja, hogy a látható fényspektrum szélesebb tartományában elnyelje a fényt. A gyenge fényviszonyok között élő növények általában több b-klorofillal rendelkeznek, mint a sok napfényt befogadó növények.

Karotinoidok
A növényeknek nem a zöld az egyetlen színe. A gyümölcsök, zöldségek és virágok a szivárvány színeiben pompáznak! A sárga, narancssárga és vörös színeket általában a karotinoidoknak nevezett pigmentek csoportja adja. Egy gyakori karotinoid, a béta-karotin, a napraforgó szirmainak kromoplasztiszaiban termelődik.

Ez hozza létre az élénksárga és narancssárga színeket, amelyeket ezeken a virágokon látunk. A béta-karotin felelős a sárgarépa és az édesburgonya narancssárga színéért is. Az őszi levelek azért tűnnek pirosnak és sárgának, mert megjelennek a karotinoidok. Ez akkor történik, amikor a kevesebb napfény hatására a klorofill lebomlik.

A karotinoidok 400 és 600 nm közötti hullámhosszon nyelik el a fényt. A spektrumnak ez a része elsősorban kék és zöld. A karotinoidok a spektrum sárga, narancssárga és vörös tartományában verik vissza a fényt. Ezért tűnnek számunkra sárgának, narancssárgának és vörösnek. A karotinoidoknak két fő típusa van: a karotinok és a xantofillok. A karotinok közé tartoznak az olyan pigmentek, mint a 𝛃-karotin (béta-karotin) és a likopin. Mindegyikük kémiai képlete C₄₀H₅₆.

A xantofillok közé olyan pigmentek tartoznak, mint a lutein és a zeaxantin. Ezeknek a karotinokhoz hasonló a kémiai szerkezetük, de további oxigénmolekulákkal rendelkeznek. A xantofillok számos zöld zöldségben és néhány virágban találhatók. Néhány xantofillt élelmiszer-színezékként is használnak.

A klorofillokhoz hasonlóan a karotinoidok is elnyelik a napfény energiáját. Ezután továbbítják az energiát a klorofill molekuláknak, hogy fokozzák a fotoszintézist. A karotinoidok minden élőlény esetében antioxidánsként működnek. Az antioxidánsok olyan molekulák, amelyek képesek lelassítani a sejteket károsító oxidációs folyamatokat.

Flavonoidok

A flavonoidok a növényekben található vegyületek egy családja. Ezek vörös, sárga, kék és lila színt eredményeznek. A flavonoidok legelterjedtebb típusa az antocianin, amely a sejt vakuólumokban található. A rózsa, az alma, a cseresznye, a vörös káposzta és az őszi juharlevél vörös színe az antociánoknak köszönhető.

Számos flavonoid pigment a 250 és 550 nm közötti tartományban nyeli el a fényt. A legtöbb fényt a tartomány ultraibolya és kék-zöld részében nyelik el. A tartomány kék és ibolyántúli részében visszaverik a fényt, ezért tűnnek számunkra lilásnak.

A flavonoidok számos különböző feladatot látnak el

Például a virágok és gyümölcsök színéért és illatáért felelősek. Mivel a spektrum ultraibolya tartományában visszaverik a fényt, az ebben a tartományban látó rovarok könnyen észreveszik őket. Ez azt jelentheti, hogy a flavonoidokat tartalmazó virágok jobban láthatóak a beporzók számára.

A flavonoidok segítenek megvédeni a növényeket az olyan stresszhatásokkal szemben, mint az ultraibolya fény, a fagy, a hőség és a szárazság. A tudósok a flavonoidokat az emberre gyakorolt lehetséges egészségügyi előnyei miatt tanulmányozzák. Ezek a vegyületek ugyanis gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkeznek, és segítenek a rák kialakulásának megelőzésében.

^{(Fotók: Pixabay)}