Vì sao lá cây có màu xanh lục? Có liên quan tới quang hợp không?

Lá cây hầu hết thường có màu xanh nhưng vì sao lá cây có màu xanh lục thì không hẳn nhiều người biết đến. Trong bài viết này thapgiainhiettashin sẽ chia sẻ những thông tin tại sao lá cây có màu xanh để bạn hiểu rõ hơn nhé!

Trong thế giới tự nhiên có rất nhiều loại cây khác nhau nhưng chủ yếu lá cây thường là màu xanh lục, ít loại có màu tím, vàng hay đỏ. Vậy tại sao lá cây lại có màu xanh? 

Lá cây có màu xanh lục là do bên trong lá cây có chứa bào quan là lục lạp. Trong lục lạp có chứa chất diệp lục là một loại sắc tố đặc biệt có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp. Giúp cho cây tồn tại và phát triển cũng như mang lại màu xanh cho cây.  Ngoài ra, trong lá cây còn có các chất khác có màu vàng, cam, đỏ nhưng thường chiếm tỷ lệ ít hơn so với màu xanh của diệp lục nên chúng ta mới thường nhìn thấy lá cây đều hầu hết có màu xanh. 

Dưới ánh sáng mặt trời chất diệp lục có thể hấp thụ trong quá trình quang hợp để tạo ra các sản phẩm hữu cơ nuôi dưỡng cho cây. Ngoài ra ánh sáng từ mặt trời có chứa tất cả các màu kết hợp với nhau nên làm cho ánh sáng có màu sáng. Đối với chất diệp lục có thể hấp thụ được tất cả các màu của ánh sáng ngoại trừ màu xanh lá cây. Nên khi ánh sáng xanh phản chiếu lên lá cây khiến ta nhìn thấy lá sẽ có màu xanh lục.

Chất diệp lục có cấu tạo là 1 vòng Porphyrin với nhân bên trong là Mg và đây chính là thành phần tạo ra màu xanh của diệp lục. Trong khi đó chức năng của chất diệp lục đó là hấp thụ năng lượng ánh sáng từ mặt trời được thực hiện do sự thay đổi vị trí các nối đôi có bên trong phân tử diệp lục. Do đó màu xanh của chất diệp lục không liên quan đến chức năng của nó. Nên màu xanh của chất diệp lục cũng không liên quan đến quá trình quang hợp. 

Tại sao chất diệp lục lại có màu xanh lục?

Như đã trình bày ở trên ánh sáng mà ta nhìn thấy trên lá cây là ánh sáng phản xạ do lá cây không hấp thu được ánh sáng xanh của mặt trời. Chất diệp lục mang màu xanh lục để có thể hấp thu tốt nhất ánh sáng từ mặt trời là các tia hồng ngoại và màu đỏ. Điều đó có nghĩa là các màu khác sẽ được hấp thu còn màu xanh lục bị bỏ qua.

Tại sao lá cây chuyển từ xanh sang màu vàng?

Tại sao lá cây vốn có màu xanh lại chuyển thành màu vàng hoặc màu đỏ. Lá cây có màu xanh là nhờ có chất sắc gọi là diệp lục. Khi mùa hè kết thúc, ánh sáng mặt trời, thời gian chiếu sáng giảm đi sẽ khiến lá cây không thể tiếp tục quang hợp nhất là trong mùa đông. Khi điều kiện không khí khô, hanh và thiếu ánh sáng mặt trời trên cây sẽ tạo thành một lớp vách ngăn cách với lá cây. Sau quá trình này cây sẽ ngừng sản xuất chất diệp lục cho đến mùa xuân năm sau. Khi chất diệp lục không còn, lúc này sắc tố màu vàng và màu cam sẽ xuất hiện.

Khi lá cây ngừng sản xuất diệp lục, lá cây từ từ đổi màu sang màu vàng nhờ sắc tố carotinoids. Theo một số nhà khoa học cho rằng lá cây vẫn tiếp tục tạo ra chất carotinoids ngay cả khi chất diệp lục ngưng hoạt động. Do đó, sắc vàng này cũng giúp chúng hấp thụ thêm một chút năng lượng mặt trời nữa.

Ngoài ra,một số loài cây lại cho lá màu đỏ, như cây phong biểu tượng đặc trưng của Canada. Sở dĩ cây phong có màu đỏ là do sắc tố anthocyanin. Điều này do cấu tạo của vách lá trên mỗi chiếc lá. Khi lớp vách này xuất hiện, những chiếc lá sẽ rụng xuống để bảo vệ và bảo tồn năng lượng cho cây. Sắc tố anthocyanin xuất hiện trước khi lá rụng, cây sẽ giữ lại đường và chất dinh dưỡng từ lá.

Để giải thích về lá cây có màu đỏ như vậy người ta lý giải sắc tố anthocyanin có sẽ có tác dụng như một tấm chắn ánh sáng mặt trời, giúp ngăn các tia có hại như UV và tránh ánh sáng có cường độ quá mạnh. Hơn nữa, nó cũng đóng vai trò như là chất chống đông, bảo vệ các tế bào cây khỏi bị đông cứng và còn là chất chống oxy hóa.

Vậy tại sao một số lá chuyển thành màu vàng và một số lại chuyển thành màu đỏ. Theo các nhà thực vật học cho rằng khi cây phát triển tốt, hấp thụ đầy đủ ánh sáng sẽ có màu sắc sặc sỡ hơn. Do đó, vào mùa thu những chiếc lá có thể sống được với nhờ sự bảo vệ của chất carotenoids vàng. Đối với các loại cây sống trong bóng râm hay sống ở vùng đất thiếu dinh dưỡng, cằn cỗi có cơ chế tinh xảo hơn, cần được bảo vệ nhiều hơn khi đó lá của chúng sex tạo ra nhiều anthocyanin và trở nên sẫm màu hơn.

Thông thường lá cây có màu xanh, nhưng không phải tất cả đều như vậy. Có một số loại cây tiêu biểu lá cây có màu khác với màu xanh như:

Rong biển

Rong biển có màu đỏ hoặc màu nâu sẽ hấp thụ ánh sáng xanh tốt hơn. Bởi vì ánh sáng đỏ khó xuyên qua nước biển. Chính vì vậy ở những vùng nước sâu chúng ta sẽ nhìn thấy rong biển có màu xanh, nhưng khi đến vùng nước sâu thì rong lại thường có màu nâu và đỏ.

Cây thu hải đường 

Ngoài ra còn có loài cây Thu hải đường có lá 2 màu. Lá loài cây này mặt bên trên màu xanh lục còn mặt bên dưới màu nâu đỏ. Có sự khác biệt như vậy vì loài cây này thường sống ở vùng tối tăm hoặc sống dưới tán của loài cây khác. Nên mặt trên của lá có thể hứng được một ít ánh sáng mặt trời. Còn mặt dưới của lá có màu nâu đỏ do hấp thụ ánh sáng yếu phản xạ từ dưới đất hoặc hấp thụ ánh sáng phản xạ từ các loại lá cây khác trong môi trường.

Cây rau dền

Thông thường chất diệp lục sẽ chiếm đa số trong lá cây nhưng với cây rau dền chất anthocyanin lại chiếm phần nhiều hơn. Anthocyanin là hợp chất có màu đỏ có tính chất dễ tan trong nước nóng. Chính vì vậy, cây rau dền khi còn non màu xanh nhưng sau khi cây trưởng thành lại có màu đỏ.

Như vậy, với những chia sẻ vì sao lá cây có màu xanh lục trên đây chắc hẳn bạn đã có câu trả lời cho thắc mắc của mình. Hy vọng với những kiến thức này sẽ giúp bạn có thể tự lý giải các hiện tượng màu của lá và đặc điểm của một số loại cây đặc biệt.