Pigmentos de hoja
Las plantas producen una increíble variedad de moléculas de pigmento, mucho más que los animales. Después de todo, las plantas son criaturas de la luz. Sienten la luz para controlar su crecimiento y respuestas rápidas al medio ambiente, y usan la luz como fuente de energía. Las plantas producen pigmentos para anunciar recompensas para los animales que polinizan las flores y dispersan las semillas. Por lo tanto, los pigmentos pueden tener funciones fisiológicas y / o biológicas.
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Hay tres tipos de pigmentos presentes en las hojas de las plantas, y su retención o producción determina los colores de las hojas antes de que caigan, moléculas, más allá de las fórmulas químicas simples que describen la cantidad de átomos de los diferentes elementos que componen la molécula. El ejemplo que se muestra aquí es la glucosa de azúcar común.
La glucosa se puede comprar como edulcorante, más comúnmente es la mitad del azúcar de mesa común (sacarosa), que es un disacárido. Se mostrarán diagramas más complicados para ilustrar las estructuras de los tres tipos de pigmentos que están presentes durante el envejecimiento de las hojas: clorofilas, carotenoides y antocianinas.
Carotenoides
Los carotenoides son pigmentos repelentes al agua de cadena muy larga que se sintetizan en los plástidos de las células vegetales. En el girasol, se produce un carotenoide común, el ß-caroteno, en los cromoplastos de las flores de los rayos para producir colores amarillo-naranja brillantes. Estos pigmentos se absorben principalmente en las longitudes de onda azules, permitiendo que las longitudes de onda más largas se dispersen y produzcan el color amarillo. En el follaje de otoño, los carotenoides se dejan en los cloroplastos y se revelan por la pérdida de clorofila.
Clorofilas
Las clorofilas, ayb, son los pigmentos de la fotosíntesis. Se producen en cloroplastos en los tejidos fotosintéticos de la hoja. Las moléculas de clorofila repelen mucho el agua, en parte debido a la larga cola de fitol en la molécula. El anillo cerrado de la molécula es similar a la hemoglobina de nuestra sangre, pero contiene un ion de magnesio en lugar de hierro. Es una molécula grande y costosa de fabricar, en parte porque cada anillo contiene cuatro átomos de nitrógeno. La clorofila normalmente se descompone hacia el final de la vida útil de la hoja, y gran parte del nitrógeno es reabsorbido por la planta.
Antocianinas
Las antocianinas son pigmentos solubles en agua producidos a través de la vía flavonoide en el citoplasma de la célula vegetal coloreada. La unión de la molécula de azúcar los hace particularmente solubles en la savia de la vacuola, donde se almacenan estas moléculas … una vez que se lanzan. Estos son responsables de los colores rojo rosado de la mayoría de los pétalos de flores, de la mayoría de las frutas rojas (como las manzanas) y de casi todas las hojas rojas durante el otoño. Las antocianinas absorben la luz en las longitudes de onda azul-verde, permitiendo que las longitudes de onda rojas sean dispersadas por los tejidos vegetales para hacer que estos órganos sean visibles para nosotros como rojos.
Aquí ilustramos en otras palabras
¿Porque las hojas cambian de color?
- ¿De dónde vienen los colores de las hojas?
- ¿Cómo cambian de color las hojas?
- ¿Las hojas cambian de color debido al clima?
- ¿Por qué caen las hojas?
- Informe de otoño de 2014 (Departamento de Turismo)
Mientras jugabas al sol durante las vacaciones de verano, los árboles en las calles, en los parques y en los bosques trabajaban duro para mantenerte fresco. Para alimentar las brillantes hojas verdes que dan sombra, los árboles usan la luz solar para convertir el agua y el dióxido de carbono en azúcar. Esto se llama fotosíntesis .
Ahora es otoño y estás listo, bueno, casi listo, para volver a la escuela. Esos árboles trabajadores, por otro lado, necesitan tomarse un descanso de toda esa fotosíntesis. Cuando las hojas cambian de color de verde a amarillo, naranja brillante o rojo, sabrás que los árboles comienzan su largo descanso invernal.
¿De dónde vienen los colores de las hojas?
El color de la hoja proviene de los pigmentos . Los pigmentos son sustancias naturales producidas por las células de la hoja. Los tres pigmentos que colorean las hojas son:
- clorofila (verde)
- carotenoide (amarillo, naranja y marrón)
- antocianina (rojo)
La clorofila es la más importante de las tres. Sin las hojas de clorofila, los árboles no podrían usar la luz solar para producir alimentos.
Los carotenoides crean amarillos y naranjas brillantes en frutas y verduras familiares. El maíz, las zanahorias y los plátanos son solo algunas de las muchas plantas coloreadas por el carotenoide.
Las antocianinas agregan el color rojo a las plantas, incluidos los arándanos, las manzanas rojas, las cerezas, las fresas y otras.
La clorofila y el carotenoide se encuentran en las células de la hoja todo el tiempo durante la temporada de crecimiento. Pero la clorofila cubre el carotenoide, por eso las hojas de verano son verdes, no amarillas o anaranjadas. La mayoría de las antocianinas se producen solo en otoño y solo bajo ciertas condiciones. No todos los árboles pueden producir antocianina.
¿Cómo cambian de color las hojas?
A medida que la Tierra realiza su viaje de 365 días alrededor del sol, algunas partes del planeta recibirán menos horas de luz solar en ciertas épocas del año. En esas regiones, los días se acortan y las noches se alargan. La temperatura baja lentamente. Llega el otoño y luego el invierno.
Los árboles responden a la disminución de la cantidad de luz solar produciendo cada vez menos clorofila. Finalmente, un árbol deja de producir clorofila. Cuando eso sucede, el carotenoide que ya está en las hojas finalmente puede aparecer. Las hojas se convierten en un brillante arco iris de amarillos brillantes, naranjas brillantes y marrones cálidos. ¿Qué pasa con las hojas rojas? Sigue leyendo.
¿Las hojas cambian debido al clima?
Quizás hayas notado que en algunos años, los colores rojos del otoño parecen más brillantes y espectaculares que en otros años. La temperatura y la cubierta de nubes pueden hacer una gran diferencia en los colores rojos de un árbol de año en año.
Cuando una cantidad de días cálidos y soleados de otoño y noches frescas pero no heladas se sucedan una tras otra, será un buen año para los rojos. Durante el día, las hojas pueden producir mucho azúcar, pero las temperaturas frescas de la noche evitan que la savia de azúcar fluya a través de las venas de las hojas y baje hacia las ramas y el tronco. ¡Antocianinas al rescate! Los investigadores han descubierto que las antocianinas se producen como una forma de protección. Permiten que la planta recupere nutrientes en las hojas antes de que se caigan. Esto ayuda a garantizar que el árbol esté listo para la próxima temporada de crecimiento. Las antocianinas dan a las hojas sus brillantes y brillantes tonos de rojo, púrpura y carmesí.
Los colores amarillo, dorado y naranja creados por el carotenoide permanecen bastante constantes de año en año. Esto se debe a que los carotenoides siempre están presentes en las hojas y la cantidad no cambia en respuesta al clima.
La cantidad de lluvia en un año también afecta el color de las hojas en otoño. Una sequía severa puede retrasar la llegada de los colores del otoño en unas pocas semanas. Un período cálido y húmedo durante el otoño reducirá la intensidad o brillo de los colores del otoño. Una helada severa matará las hojas, tornándolas marrones y haciendo que caigan temprano. Los mejores colores de otoño vienen cuando ha habido:
- una primavera cálida y húmeda
- un verano que no sea demasiado caluroso o seco, y
- una caída con muchos días cálidos y soleados y noches frescas.
¿Puedes distinguir un árbol de sus colores?
Puede usar el color de la hoja de otoño para ayudar a identificar diferentes especies de árboles. Busque estos colores de hojas en los árboles de su vecindario: (haga clic en las especies de árboles para ver la forma del árbol, la corteza, la fruta y la forma de la hoja).
- Robles: rojos, marrones o rojizos
- Hickories: bronce dorado
- Cornejo: rojo púrpura
- Abedul: abedul de papel amarillo brillante abedul amarillo
- Álamo: amarillo dorado
- Los arces muestran una gama completa de colores: Arce azucarado: naranja-rojo Arce negro: amarillo brillante Arce rojo: escarlata brillante
¿Por qué caen las hojas?
Las raíces, ramas y ramitas de un árbol pueden soportar temperaturas de congelación, pero la mayoría de las hojas no son tan resistentes. En un árbol de hoja ancha , digamos un arce o un abedul, las hojas tiernas y delgadas, formadas por células llenas de savia de agua, se congelarán en invierno. Cualquier tejido vegetal que no pueda vivir durante el invierno debe sellarse y arrojarse para garantizar la supervivencia del árbol.
A medida que la luz solar disminuye en otoño, las venas que transportan la savia dentro y fuera de una hoja se cierran gradualmente. Una capa de células, llamada capa de separación , se forma en la base del tallo de la hoja. Cuando esta capa se completa, la hoja se separa del tejido que la conectó a la rama y cae. Las hojas de roble son la excepción. La capa de separación nunca separa completamente las hojas de roble muertas, y permanecen en el árbol durante el invierno.
Los árboles de hoja perenne (pinos, abetos, cedros y abetos) no pierden sus hojas o agujas en invierno. Las agujas están cubiertas con una capa de cera pesada y los fluidos dentro de las células contienen sustancias que resisten la congelación. Las hojas de hoja perenne pueden vivir durante varios años antes de caer y son reemplazadas por un nuevo crecimiento.
En el suelo, las hojas caídas se descomponen por bacterias, hongos, lombrices de tierra y otros organismos. Las hojas descompuestas reabastecen el suelo con nutrientes y se convierten en parte de la capa de humus esponjosa en el suelo del bosque que absorbe y retiene la lluvia. ¡En la naturaleza, nada se desperdicia!
