为什么树叶在秋天会变色？当叶子呈绿色时，这是因为它们含有丰富的叶绿素。在一片活跃的叶子中有如此多的叶绿素，以至于绿色掩盖了其他色素的颜色。光调节叶绿素的产生，因此，随着秋季天数的缩短，叶绿素的产生也会减少。叶绿素的分解速率保持不变，因此叶子上的绿色开始褪色。

同时，糖浓度激增导致花青素色素的产量增加。主要含有花青素的叶子会呈现红色。类胡萝卜素是在一些叶子中发现的另一类色素。类胡萝卜素的产生不依赖于光照，因此水平不会因天数缩短而降低。类胡萝卜素可以是橙色、黄色或红色，但在叶子中发现的这些色素大部分是黄色的。含有大量花青素和类胡萝卜素的叶子将呈现橙色。

含有类胡萝卜素但很少或没有花青素的叶子会呈现黄色。在缺乏这些色素的情况下，其他植物化学物质也会影响叶子的颜色。一个例子是单宁，这是一些橡木叶子呈褐色的原因。

温度会影响化学反应的速率，包括叶子中的化学反应速率，因此温度对叶子的颜色也有影响。然而，主要是光照水平决定了秋天树叶的颜色。由于花青素需要光照，因此需要阳光明媚的秋天才能显示出最明亮的颜色。阴天将导致更多的黄色和棕色。

叶色素及其颜色

让我们仔细研究一下叶色素的结构和功能。正如我所说，叶子的颜色很少是由单一的色素产生的，而是由植物产生的不同色素相互作用产生的。负责叶子颜色的主要色素类是卟啉、类胡萝卜素和类黄酮。我们感知到的颜色取决于存在的色素的数量和类型。植物内部的化学相互作用，特别是对酸度（pH）的反应也会影响叶子的颜色。

卟啉具有环状结构。叶片中的初级卟啉是一种称为叶绿素的绿色色素。叶绿素有不同的化学形式（即叶绿素a和叶绿素b），它们负责植物内碳水化合物的合成。叶绿素是对阳光的反应而产生的。随着季节的变化和阳光量的减少，叶绿素的产生减少，叶子看起来也变绿了。叶绿素以恒定速率分解成更简单的化合物，因此，随着叶绿素生产的减缓或停止，绿叶颜色将逐渐褪色。

类胡萝卜素是由异戊二烯亚基组成的萜烯。在叶子中发现的类胡萝卜素包括红色的番茄红素和黄色的叶黄素。植物不需要光来产生类胡萝卜素，因此这些色素总是存在于活着的植物中。此外，类胡萝卜素的分解速度比叶绿素慢。

类黄酮含有二苯丙烯亚基。类黄酮的例子包括黄酮和黄素，它们是黄色的，花青素可能是红色、蓝色或紫色的，具体取决于pH值。

花青素，如花青素，为植物提供天然的防晒霜。由于花青素的分子结构包括糖，这类色素的产生取决于植物体内碳水化合物的可用性。花青素的颜色随pH值的变化而变化，因此土壤酸度会影响叶子的颜色。花青素在pH值小于3时呈红色，在pH值约为7-8时呈紫色，在pH值大于11时呈蓝色。花青素的生产也需要光照，因此需要连续几天阳光普照才能形成明亮的红色和紫色色调。

来源

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