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Pflanzen erhalten Energie durch Licht. Der Prozess, bei dem die Sonnenstrahlen in Energie umgewandelt werden, wird als Photosynthese bezeichnet, und jede Pflanze durchläuft sie auf die eine oder andere Weise. Die Photosynthese findet auf zellulärer Ebene statt, so dass Pflanzen ein schönes grünes Aussehen behalten können.
Pflanzengrundlagen
Pflanzenzellbiologie
Pflanzenzellen bestehen aus Komponenten, die denen tierischer Zellen ähnlich sind, obwohl sie völlig unterschiedlichen Prozessen unterliegen. Eine Pflanzenzelle ist von einer Zellwand umgeben, ähnlich einer wachsartigen Zellmembran. Im Inneren befindet sich eine gallertartige Substanz, die als Zytoplasma bekannt ist.
Im Zytoplasma einer Pflanzenzelle befinden sich mehrere wichtige Teile des Zellmaterials. Neben dem Kern, der Vakuole und den Mitochondrien gibt es Chloroplasten. Sie sind die Energiequelle der Pflanzenzelle und versorgen die Pflanze mit Nahrung. Innerhalb der äußeren Zellwand befindet sich die Thylakoidmembran eines Chloroplasten und darin befindet sich ein Pigment, das als Chlorophyll bekannt ist.
Chlorophyll kann durch Sonnenenergie durch eine chemische Reaktion zwischen Wasser und Kohlendioxid Zucker erzeugen. Das Ergebnis ist ein Zucker, der nicht nur als Nahrung für die Pflanze dient, sondern auch als Sauerstoff. Die Reaktion der Herstellung dieses Zuckers erfolgt im Stroma, einer Verlängerung des Chloroplasten. Chlorophyll ist auch für die grüne Farbe der Blätter und Stängel der Pflanze verantwortlich. Grün ist die beste Farbe, um Sonnenlicht aus den Farbspektren (Rot und Blau) einzufangen, die am effizientesten die Energie erzeugen, die zur Erzeugung von Nahrung für die Pflanze benötigt wird.
Farbwechsel und Laubfall
Im Frühling und Sommer setzen die Blätter den Lebensmittelproduktionsprozess mit Chlorophyll fort und daher bleiben die Blätter grün. Im Herbst, wenn die Nächte länger werden, ist die Notwendigkeit, Lebensmittel zu produzieren, inaktiv und Chlorophyll wird zerstört. Wenn es eliminiert wird, erscheinen andere Blattpigmente, wie Carotinoide, die für die braunen, gelben und orangefarbenen Pigmente verantwortlich sind; und Anthocyanin, das für die leuchtenden Rottöne im Herbstlaub verantwortlich ist. Diese Pigmente kommen auch häufig in Obst und Gemüse vor, wie dies bei Carotinoiden der Fall ist, die die Farbe von Karotten, Bananen und Orangen liefern. Anthocyanin ist verantwortlich für die rote Farbe von Äpfeln, Erdbeeren und Tomaten.
Schließlich verkümmern die Kanäle, die den bei der Photosynthese erzeugten Zucker von den Blättern bis zum Stängel des Pflanzenstamms transportieren, und trocknen aus. Nach dem Blatt für die Produktion von Carotinoiden und Anthocyan wird es welken und von der Pflanze fallen.
