식물 잎 색상은 왜 변하나요?

Question

식물 잎 색상이 변하는 이유가 궁금합니다. 봄과 여름에는 녹색, 가을과 겨울에는 갈색이 되고 잎이 떨어지는데요. 원인이 뭔가요?

Answer 1

나뭇잎 색은 단풍과 관련되어 있습니다.

광합성은 태양에너지를 바탕으로 하는 것입니다.

그런데 겨울이 되면 상대적으로 태양에서 에너지를 얻을 수 없습니다.

따라서 식물이 잎을 가지고 있는 것보다는 없는 것이 더 이득이라고 판단합니다.

(왜냐하면 광합성이 불가능한데 잎을 가지고 있으면 영양분을 계속 공급해야하기 때문입니다.)

따라서 겨울에는 광합성을 통해 얻는 영양분보다 잎을 유지하는데 필요한 영양분이 많기 때문에

겨울에는 광합성을 하지 않습니다.

즉, 나뭇잎의 엽록소를 분해하는 과정에서 초록색이 점점 사라져 노랗거나 붉게 물들게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

말씀하시는 식물 종류는 겨울에 잎을 떨구는 활엽수의 특징입니다.

일단 녹색인 이유는 광합성을 하는 엽록소의 색이 녹색입니다. 광합성을 위해 잎에 잔뜩 가지고 있으니 얍록소의 클로로필에 의해 녹색으로 보이는 것이지요.

가을이 되면서 동면을 준비하고, 잎을 다 떨어뜨리게 되는데 이때 클로로필을 분해하게 됩니다. 이때 녹색에 가려져 있던 본래의 색 또는 잎에 남아있던 광합성 부산물인 탄수화물 아미노산등이 축적되어 색으로 남아 보이기도 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

식물 색이 변화하는 이유는 매우 많습니다. 여러가지 원소에 의한 영향과 철분이 부족한 경우 그리고 아연, 붕소가 부족한 경우도 있고 자연적으로 계절이 바뀌면서 변화하는 이유도 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

식물세포에는 액포라는 세포소기관이 있는데 이 속에 안토시아닌이 있습니다. 이 안토시아닌은 포도당이 햇빛을 받으면 만들어집니다.

따라서 햇빛을 많이 받는 잎들은 안토시아닌이 많이 만들어질 수 있어서 햇빛에 많이 노출될수록 붉은색을 많이 띄게 되죠.

또한 물이 부족할 경우 일반적으로 잎은 떨어지기 전에 노란색으로 변합니다.

식물에 충분한 물이 공급되지 않으면 물을 절약하기 위해 잎을 떨어 뜨려 증산작용 (식물이 땀을 흘리는 방식)을 방지하려고 하기 때문이죠.

Answer 5

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

초록색이였던 나뭇잎 색이 붉은색으로 물드는~ 다시말해 단풍이 드는 이유는 식물의 잎들이 지니고 있던 엽록소나 안토시아닌 그리고 카로티노이드라는 색소 때문입니다.

봄여름에는 일조량이 많아 광합성작용으로 엽록소가 녹색의 색을 띈 잎이 되지만 일조량이 적은 가을 겨울의 경우 엽록소 생산이 중단됨에 따라 안토시아닌을 형성하여 색이 붉게 물들고 최후에는 잎이 시들어 떨어지게 됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

‘단풍’은 가을이 되면 녹색 식물의 잎이 빨강, 노랑, 짙은 주홍색으로 변하는 것을 말한다. 이는 가을이 되면 식물의 광합성 작용은 서서히 줄어들어 다른 색소가 표면에 나타나는 것이다. 안토시아닌 색소는 산성일 때 빨간색을, 알칼리성일 때 파란색을, 카로티노이드계는 노란색 또는 주황색을, 탄닌은 갈색을, 로티노이드와 크산토필은 황금색을 나타낸다. 단풍의 색은 잎 세포 내 색소분자의 상대적인 양에 따라 결정되며, 이 양은 온도·비·낮의 길이 등에 달려 있다.

본문

가을이 되면 녹색이던 식물의 잎이 빨강, 노랑, 짙은 주홍색으로 변하는 것을 단풍이라고 한다.

단풍의 색깔이 다양한 이유는 잎의 세포에 들어 있는 색소의 종류와 양, 그리고 계절과 관계가 있다. 식물의 엽육세포를 현미경으로 관찰하면 수많은 엽록체가 들어 있는 것을 볼 수 있다.

엽록체는 막으로 둘러싸여 있고, 그 안에는 원반 모양의 틸라코이드가 층을 이루고 있다. 틸라코이드의 층상 구조를 그라나라고 한다.

틸라코이드막에는 광선에너지를 붙잡아들이는 엽록소 a와 b, 붙잡은 광선에너지를 화학에너지로 전환하는 데 사용되는 많은 종류의 색소분자들이 들어 있다.