что делает траву зеленой
Почему трава зеленая: пояснения из физики, биологии, химии
Почему трава зеленая: Freepick
Кто знает, почему трава зеленая? Биологи, физики и химики дают подробные объяснения с точки зрения каждой из наук. Но и без мудреных пояснений маленькому ребенку можно раскрыть эту тайну. Достаточно познакомиться с решениями ученых и пересказать их в доступной форме.
Почему трава зеленая: пояснение из физики
К траве относятся все растения, стебли которых не одревеснели. Многие думают, что она не бывает высокой, поэтому при упоминании травы представляют себе обычный газон. Но высокие и мощные бананы высотой около 6 м также относятся к травянистым растениям, потому что их стебель не древесина.
Цвет травы насыщенный зеленый, яркий изумрудный, такой красивый, что сложно не задаться вопросом, почему трава зеленая. Физика дает следующее пояснение:
Эти знания часто применяются в жизни неосознанно или по привычке. К примеру, в летний период люди отдают предпочтение светлой одежде, чтобы на солнце не становилось слишком жарко. Дело в том, что светлая одежда отлично отражает все лучи и потому не нагревается.
У солнечного света есть полноценная палитра, в которую входят все цвета радуги. Травой поглощаются все, кроме зеленого. Этому факту есть объяснение:
Такое пояснение предлагают ученые-физики, которые занимаются теорией цвета и знают все о том, почему людям видим мир в определенной цветовой гамме.
Почему трава зеленая: объяснение из биологии
Почему трава зеленая: Freepick
Пояснение цвета травы дали и биологи. Их ответы достаточно близки к ответам физиков. Однако определены иными факторами, потому что биология сосредоточивается на иных, важных для нее аспектах.
В каждой клетке травянистого растения есть органоиды (маленькие органы клеток), которые называются хлоропласты. В их составе — хлорофилл.
‘Лист зеленого цвета’ — такое значение имеет слово «хлорофилл» в греческом языке. Именно это вещество обладает зеленым цветом и окрашивает в него травы.
Зеленая трава с хлорофиллами играет важнейшую роль в жизни нашей планеты:
Когда длительность светового дня уменьшается и солнечных лучей становится меньше, происходит разрушение хлорофиллов. Данный процесс наблюдаем осенью, когда трава желтеет и засыхает.
Почему трава зеленая: пояснение из химии
Химики тоже не остались в стороне и решили вопрос об окраске травы по-своему. Они согласились с биологами в том, что именно хлорофилл отвечает за оттенок растений и чем его больше, тем цвет более выражен. Но каким же образом его приобретает сам пигмент?
Ученые предлагают такую гипотезу:
Отметим, что ученые проводили эксперименты в этой сфере и заменяли магний в хлорофилле цинком. На окраску травянистого растения такая химическая перемена никак не повлияла. Поэтому эта гипотеза все еще требует обоснования.
Почему трава зеленая: объяснение для ребенка
Почему трава зеленая: Freepick
Представленные выше пояснения понятны взрослым людям, а также школьникам, которые изучают биологию, физику и химию. Однако с такими вопросами чаще обращаются маленькие дети.
Какое же простое и понятное объяснение найти для них? Все подробности о процессах поглощения и отражения света, цветовой палитре, химическом составе и прочих научных тонкостях в этом случае лучше упустить.
Дать ответ на вопрос ребенка можно так:
Конечно, это не точное и развернутое объяснение, зато ребенок его поймет. Со временем школьный курс поможет вникнуть в вопрос, почему трава зеленая, и разобраться со всеми тонкостями научных объяснений. Важно помогать детям и давать им начальное понимание таких вопросов, чтобы наука оставалась для них интересной, а ее загадки привлекали внимание.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
Почему трава зелёная простыми словами
Наконец-то мы вернулись к истокам — снова объясняем природу привычных вещей. В этот раз поговорим о том, почему трава зелёная и приведём пример, как можно объяснить это детям.
Ответ внутри
В мире растений и деревьев встречается много цветов, которые меняются в течение года. Но, безусловно, наиболее распространенным является зеленый. А всё благодаря пигменту под названием хлорофилл, который содержится в листьях и стеблях. Для понимания рассмотрим, как устроены растения.
Хлорофилл играет жизненно важную роль в росте и развитии практически всех растений, поскольку обеспечивает процесс фотосинтеза.
Фотосинтез — это фундаментальный процесс, в ходе которого зелёные растения (и некоторые другие организмы) улавливают падающий свет и используют его для преобразования воды, минералов и углекислого газа в органические и богатые энергией соединения.
Фотосинтез имел важнейшее значение для существования жизни на Земле, и считается, что хлорофилл или очень похожие химические соединения сыграли важную роль на первых этапах эволюции самоподдерживающейся жизни.
Именно молекулы хлорофилла берут на себя первичную задачу «переработки» солнечного света в энергию для функционирования остальных систем растения.
Почему растения именно зелёного цвета
Из статьи «Почему небо голубое» мы знаем, что солнечный свет состоит из всех цветов радуги, каждый из которых имеет свою длину волны. Цвета с меньшей длинной волны несут больше энергии и могут быть опасны для живых организмов (ультрафиолет), с большей длинной — меньше энергии.
Для растений вполне достаточно было бы излучения красной области спектра. Но они поглощают и мощный синий цвет, который проходит через пигменты и теряет часть излишней энергии — остаётся только то, что нужно для фотосинтеза. Это такая защитная функция. Зелёный цвет вообще не поглощается, а просто отражается. Мы это видим, и говорим, что трава зелёная.
Если бы Солнце светило гораздо слабее, то растения поглощали бы весь свет и имели тёмный бурый цвет.
Как объяснить ребёнку, почему трава зелёная
Проще всего сказать: «Потому что внутри хлорофиллы». Есть вероятность, что вопрос будет снят, но ребёнок просто ничего не вынесет из такого ответа.
Если малыш сам заинтересовался темой флоры, то это идеальный момент, чтобы познакомить его с основами устройства растений.
На примере одного из растений, можно объяснить их устройство: «Это стебель, на котором всё держится, а это листья — через них растение кушает солнечный свет». Сейчас не обязательно углубляться в устройство листа и клеток, можно просто рассказать о том внутри листьев и стебля есть штуки (хлоропласты), которые и впитывают свет, но они настолько маленькие, что их просто так не разглядеть. Все эти штуки зелёного цвета, и их так много, что всё растение становится зелёным.
Заключение
Трава зелёная, потому что в клетках растений есть хлоропласты, содержащие пигмент хлорофилл. У него важная задача — обеспечение процесса фотосинтеза, благодаря которому происходит поглощение растениями солнечного света. Хлорофиллы не поглощают зелёный цвет — он отражается и попадает на сетчатку глаза. Так растения и становятся зелёными.
Почему трава зеленая
Растения зеленые, потому что в них много хлорофилла.
Почему хлорофилл зеленый
Белый солнечный свет – это «семицветик»: Каждый охотник желает знать где сидит фазан ( Как однажды Жан- звонарь головой сломал фонарь ).
Хлорофилл поглощает все эти цвета, кроме зеленого. Зеленый свет хлорофиллу не нужен, и хлорофилл отражает его прямо нам в глаз. Поэтому мы считаем, что листья зеленые.
Зачем хлорофилл поглощает
красный и синий свет
За счет энергии света, поглощенной хлорофиллом, идет фотосинтез (из углекислого газа и воды синтезируется глюкоза).
Зачем растения синтезируют глюкозу
Если спросить школьников «Откуда растения берут пищу?», то школьники ответят «Из почвы». Это неправда: из почвы растения берут воду с минеральными солями, а пищу они для себя делают сами. Вот как раз эту самую глюкозу.
Её же потом кушаем и мы с вами, и все остальные организмы на Земле: в процессе жизнедеятельности все мы сжигаем глюкозу, содержащую законсервированную энергию Солнца. При сгорании глюкозы эта энергия выделяется, и именно за счет нее мы двигаемся, думаем, тепленькие. (Можно даже опыт провести: взять ложку сахара, да и поджечь. Сахар сгорит, получится углекислый газ, вода, и та самая энергия. Внимание! Ложку после этого крайне тяжело отмыть.)
Еще можно почитать
Почему хлорофилл поглощает
именно красный и синий свет
(материал для внеклассного чтения)
Вообще-то максимум энергии излучения Солнца приходится на зеленый свет (470 нм). Почему растения не поглощают в первую очередь его? Пишут, что растения, чтобы не сжечь хлорофилл, поглощают самые низкоэнергетические из достаточных по энергии кванты света. Типа, инфракрасные кванты недостаточно мощные, красные – достаточно, так зачем же поглощать еще более мощные зеленые, которые могут повредить пигмент? Внимание, вопрос: почему тогда растения поглощают еще и синий свет, кванты которого несут еще больше энергии?
Еще пишут, что цвет органическим соединениям придают металлы, так вот, все просто: магний, содержащийся в хлорофилле, придает ему зеленый цвет (а железо, содержащееся в якобы аналогичном по строению гемоглобине, делает его красным). Однако, если заменить магний на медь или цинк, то цвет хлорофилла останется все равно зеленым, значит дело не только в металле.
Наконец, пишут, что не надо в живой природе постоянно задавать вопрос «почему», а то получается словоблудие (если птичка окрашена неброско, то говорят, что она маскируется, а если ее соседка яркая – говорят, что она привлекает половых партнеров и т.д.). То есть, предлагается быть проще и довольствоваться фразой «так сложилось испокон веков, а почему – ужо никто и не упомнит». Удобная, конечно, точка зрения, и иногда даже правильная, но не в данном случае: в природе существует уйма фотосинтетических пигментов с самыми разными максимумами поглощения; в том числе есть такие, которые поглощают зеленый свет. Однако, большая чать окружающей нас растительности зеленый свет все-таки отражает. Почему?
Почему трава не голубая, не розовая, а зеленая?
Речь пойдет о цвете, который признан «успокаивающим», заряжающим нас энергией. О том, почему трава зеленая (как и весь остальной растительный мир) мы подробно поговорим ниже.
Объяснение из физики
Хлорофилл – соединение, поглощающее свет. Физики утверждают, что не весь, а волны с «окраин» цветового спектра. В итоге молекулы отражают лишь те из них, что идеально средние.
Нашими органами зрения они воспринимаются как «зелень». Корень ЖЕЛ/ЗЕЛ («ЖЕЛтый», «ЗЕЛеный») связан в сотнях языков лишь с понятием «растение». Станет понятно, что оттенок напрямую связан с рождением «неподвижными братьями» кислорода. Он «записан» в подсознании человека и животных как, «дающий покой и силы». Кислород для живых организмов – сама способность жить, существовать в принципе. А еще подробности зависимости объясняют биологи и химики. Фотосинтез (о нем далее) изучают 3 науки.
Что скажут биологи?
Так почему растения зеленые? Теперь мы знаем: абсолютно все они участвуют в фотосинтезе – процессе, связанном с воздействием видимого света на вещество, из которого состоят растения.
Длина световой волны, отвечающая за передачу в глаза зеленого цвета, является идеально средней по размеру. Именно так электромагнитное излучение, называемое светом, реагирует, взаимодействуя с молекулами того самого хлорофилла (изначальной «массы» флоры).
Фотосинтез превращает флору (растительный мир планеты) в «фабрику» по производству кислорода. Этим продуктом дышит фауна (животный мир, включая и нас – гомо сапиенс).
О химических веществах, рождающих данный пигмент, будет рассказано в следующей главе.
Версия химиков
Хлорофилл («зеленый лист» с древнегреческого) – масса, из-за которой молекулы всех растений воспринимаются зелеными. А, значит, и сама флора видится нашими очами такой. Однако хлорофилл не возможен без синтеза (соединения) более простых веществ – глицина (аминоуксусной кислоты) и ацетата (соли уксусной кислоты).
Поглощение «крайних» волн цветового спектра начинается еще на стадии рождения названных только что кислот. Они существуют лишь на Земле и нигде больше. Ведь рождаются из земных химических элементов.
А теперь про фотосинтез. Для химиков это цепочка из 15 реакций. Говоря максимально просто, флора «кушает» азот, а также углекислый газ, рождающийся внутри организмов фауны. А исторгает из себя в итоге кислород, которым дышат животные и люди. Такой цикл – часть жизни земной биосферы. Круговорот веществ в природе.
Почему же в результате оптический (световой) электромагнитный поток (идущий с поверхности Солнца), реагирует на процесс, «выдавая» после указанного взаимодействия волны идеально средней длины? Все просто. Чаще хлорофиллу нужен синий и красный оттенки (то есть волны с противоположных краев спектра, короткие и длинные). Поглощение излучения этих размеров и запускает всю цепочку реакций. Чуть реже поглощается желтый и коричневый. Вот почему они оба на втором месте (после зеленого) в мире флоры.
Но на тех участках растения, где даже длинные или короткие волны нужны не очень сильно, красный и синий цвет остаются видимыми. Этим объясняется наличие бутонов цветов, а также плодов и тычинок абсолютно всех расцветок. И тут глаз «нащупывает» волны любой длины.
Что же касается травы, то она не имеет бутонов и плодов. Вся она состоит из участков, где процессы образования хлорофилла и следующий за ним фотосинтез поглотили все волны кроме средних. Поэтому трава – не цветы или плоды. Она не может быть розовой, красной и фиолетовой.
Почему трава зеленая?
Растения получают свой зеленый окрас благодаря содержащемуся в них хлорофиллу. Именно он отвечает за поглощение световой энергии и передачи её молекулам, которые, в свою очередь, синтезируют органические вещества. Получение света обязательно для фотосинтеза — особого процесса, при течении которого растения производят органические вещества из углекислого газа и воды. Такой тип питания для растений является основным, соответственно и хлорофилл необходим для их нормального полноценного существования.
Какого окраса бывают листья?
Однако существуют и растения-мутанты без хлорофилла. Они встречаются у многих растений, например у гороха. Такие мутанты погибают сразу же, как только все запасы питательных веществ их семени истощаются. Кроме обычных бесхлорофильных, существуют и растения-паразиты, существующие и получающие за счет других растений нужные им питательные вещества.
Как мы знаем, кроме зеленого растения могут иметь и другие цвета. Так, за красную, синюю и фиолетовую окраску, например у фиалок, отвечает пигмент антоциан. Хлорофилл также присутствует в таких растениях, но антоциан некоторым образом «маскирует» его так, что зеленого окраса не остается. Также антоцианы влияют и на окрас цветочных лепестков и плодов. В зависимости от изменений, протекающих при созревании плодов и увядании цветков, свежий бутон может быть в одном цвете, а взрослый распустившийся цветок — в другом. Так, например, бутоны медуницы мягкой имеют розовый цвет, а ее же цветки окрашены в сине-фиолетовый.
Встречаются растения и с практически чёрным окрасом листьев. Но такой цвет они имеют не из-за какого-то особого пигмента, а из-за присутствия того же хлорофилла, только в очень большом количестве. Такие растения, чаще всего, встречаются в тропических лесах. Высокая плотность содержания хлорофилла на площадь листа позволяет листьям впитывать в себя почти весь солнечный свет, какой на них будет попадать. Такая концентрация и делает зеленый цвет настолько насыщенным, что он кажется буквально черным.
Также цвет растений может изменять свой окрас. Так, осенью мы видим, как листва деревьев постепенно меняет свой цвет. Листья то тут, то там становятся желтыми, оранжевыми, багряными, а затем опадают. Происходит это из-за того, что с наступлением холодов хлорофилл начинает расщепляться. Растения стараются извлечь азот из хлорофилла и запасти его в своих особых «кладовых». Другим пигментам, в отличие от хлорофилла, нужно меньше тепла и света, поэтому именно другие цвета и «активируются» в холодное время года. А для того чтобы не тратить силы на питание, растения вынуждены избавляться от лишнего груза — и сбрасывать листву. (Подробнее узнать про поведение растений в холодное время года можно в статье «Почему осенью на деревьях желтеют и опадают листья?».)
Иногда красный цвет бывает и на молодых листьях. Здесь пигмент антоциан выполняет защитную функцию. Молодому, едва распустившемуся листочку тяжело проводить фотосинтез, и антоциан бережет его от излишнего света. Пигмент является своеобразным экраном, отражающим световой избыток и не дающим лишним лучам достигнуть листка.
Учебник соответствует Федеральному государственному стандарту среднего общего образования, рекомендован Министерством просвещения Российской Федерации и включен в Федеральный перечень учебников.
Почему осенью листья желтые?
С развитием генной инженерии человек научился создавать новые виды растений с листьями красочной окраски. Стало возможным получать совершенно новые, необычные цвета, или воссоздавать конкретный колор. Соотвественно, судя по таким открытиям, можно вывести и роль пигмента в значении физиологии.
Если нужно установить физиологическую роль пигмента, то проводят следующий анализ. Для работы выбираются:
Понаблюдав и проведя серию опытов, можно установить причину и цель наличия такого пигмента у растений, а также составить прогноз, что будет, если растения его лишатся вообще или, наоборот, пресытятся им.
Учебник соответствует Федеральному государственному стандарту среднего общего образования, рекомендован Министерством просвещения Российской Федерации и включен в Федеральный перечень учебников.