植物之所以呈现绿色,是因为有光的存在,任何物体表现出的颜色,归根结底都是可见光颜色的体现。我们知道只有有光存在的前提下,物体才能呈现出颜色,如果没有光,所有的物体全是黑色的。到了晚上,任何鲜艳的色彩都失去了魅力,我们只能看到漆黑一团。
植物是绿色的,能够进行光合作用的生物,这依赖于它们细胞内含有能捕获能量的色素,叫做叶绿素,在化学结构上,它由4个连在一起的卟啉环组成,中央络合一个镁原子,这构成了它的头部,它的尾部是几乎完全饱和的炭氢叶绿醇,两部分构成完整的叶绿素分子。叶绿素是这类光合色素的总称,依据它们化学结构上的细微区别,叶绿素分为三种,分别是叶绿素a、叶绿素b和叶绿素c。其中叶绿素a是主要的光合色素,存在于所有的光合放氧植物中,其它两种是辅助色素,分别存在于不同的植物门类中。
植物界中,占主导地位的是绿色植物,包括所有的被子植物、裸子植物、蕨类植物、苔藓植物和藻类植物中的绿藻。它们叶绿体中除含有叶绿素a外,还含有叶绿素b。 叶绿素b的吸收高峰也是在蓝区和红区,分别为470纳米和650纳米,而对于处在500-600纳米的绿光同样很少吸收,绝大部分被反射回来,所以我们在自然界中到处都能看到的这些绿色植物。
当然,绿色植物的颜色也不是一成不变地毫无变化,先不说五颜六色的花和果实,它们的着色 是因为含量丰富的胡萝卜素、花青素和类黄酮等色素以不同的比例组合,以及与复杂的环境条件相互影响的结果,即使绿色植物叶片本身也会表现出不同的颜色,在市场上,我们能经常能看到紫色的甘蓝,这是它们细胞中紫色色素占优势,掩盖住了叶绿素的颜色。在晚秋初冬,很多种植物的叶片变黄或变红,这是因为叶绿素的合成受阻,并且开始分解,而原来在叶片中的叶黄素和叶红素显现出来的缘故。
植物界中,确有些植物看起来不是纯粹的绿色,拿我们最熟悉的两种海藻―紫菜和海带来说,它们分别代表红藻门和褐藻门,前者是紫色的,后者是褐色的,这是它们含有不同的光合色素造成的。褐藻门、硅藻门、甲藻门等都含有叶绿素c, 它的吸收高峰是460纳米和640纳米,以及特有的 岩藻黄质和甲藻素,它们的吸收高峰是490纳米,这样就使得很大一部分绿光被吸收,所以植物体的 颜色就不是纯粹的绿色,而是呈现出褐色和黄色。