为什么树叶会变颜色呢?原来叶子里有许多色素,色素发生了变化,有的消失了,有的显露出来,有的重新形成。
叶子里最普遍而又最重要的色素是叶绿素。它能吸收太阳光,把二氧化碳和水制成有机物质,供给植物本身以及动物的食料,这就是光合作用。叶绿素常见的有两种:叶绿素A,颜色较深,近乎蓝色;叶绿素B,颜色较浅,近乎黄绿。它们的构造大致相同,与人身上的血色素很相似,全是卟啉类化合物,只是叶绿素含镁而不是含铁。
与叶绿素同时存在的还有叶黄素与胡萝卜素,它们的颜色是黄的或橙黄的,有很多种类,化学结构与维生素A相近,也是卟啉类物质。
以上几种色素,不是每个细胞都有,也不是平均散布在细胞里,而是与一些蛋白质及脂肪聚合在一起,成为一个个小颗粒,叫叶绿粒。这些色素是不能溶解在水里的,所以用水洗不出来,但是可以用甲醇、丙酮等溶剂提取。提出来的溶液是绿的,因为叶绿素颜色重,把别的色素掩盖住了。如果把这种溶液层析,也就是使它通过充满淀粉的管子,再用溶剂冲洗,由于它们被吸附的程度不同,就可以分开几个色素的层次。
比较起来,叶绿素是不稳固的,它经常在破坏,经常在形成。当光线很强而温度很低的时候,破坏强烈,形成停滞,叶绿素就要逐渐消失,而叶黄素和胡萝卜素就显露出来了。到了秋天,很多的叶子变黄,就是这个道理。
至于叶子变红,那是由于另外一类色素,叫花青素。它们的化学结构与以上的完全不同,而是多酚类化合物的配糖体。它们能溶于水,在细胞中分散在胞液里,很容易洗出来。在酸性的溶液里是红色的,遇到碱变成蓝色。一般花瓣里的色素,都是这一类,在叶子里则少见。有时幼芽或嫩叶有这种色素,长大以后便消失了,或被叶绿素掩盖起来。到了秋天,很多植物的叶子,会大量制造这类色素,那是叶绿素已经消失了,所以叶子会变成鲜红的颜色,常见的如槭树、乌桕等。