מדוע לרוב הצמחים יש עלים ירוקים? - עלים של צמחים מכילים צבענים (פיגמנטים), והם בולעים חלק מקרינת האור ומחזירים את האור, שאינו נבלע בהם. בכך הצמחים דומים לגופים צבעוניים אחרים, המכילים צבענים ואשר גורמים לחיסור צבעים מאור השמש המלא.
הצבען העיקרי בעלים של צמחים ירוקים הוא הכלורופיל. הכלורופיל בולע בעיקר קרינה קצרת-גל (אור סגול וכחול) וקרינה ארוכת-גל (אור אדום). קרינת האור הנבלעת בכלורופיל, היא מקור האנרגיה לתהליך הפוטוסינתזה, שבו הצמחים מייצרים מזון ופולטים חמצן לסביבתם.

אור בעל אורכי גל בינוניים, בעיקר בתחום הירוק, הצהוב והכתום, כמעט אינו נבלע בכלורופיל, אלא מוחזר מהצמח ומקנה לעלים את צבעם הירוק.



צבען הכלורופיל אינו רק בולע אור סגול, כחול ואדום, אלא קולט את אנרגיית השמש והופך אותה לאנרגיה כימית. הכלורופיל מאפשר לצמחים לנצל את אנרגיית השמש לצורך יצירת תרכובות אורגניות.
איך זה קורה? - אור השמש גורם לשינוי במולקולת הכלורופיל, ועקב כך מתרחשת בעלים שרשרת מורכבת של תגובות ביוכימיות, שבסופן חמצן משתחרר אל הסביבה ונוצר סוכר. הצמחים מבצעים פוטוסינתזה באמצעות אור השמש, והם, בעצם, יצרני המזון ויצרני החמצן לנשימה, המשמשים את כל מערכת החיים שהתפתחה על כדור-הארץ.
אך, שימו לב: צבעי האור, הגורמים לעוצמה גבוהה של פוטוסינתזה, הם הצבעים הנבלעים בכלורופיל - הכחול והאדום. ואילו צבעי האור, שכמעט אינם נבלעים בכלורופיל, אלא מוחזרים ממנו - הצבעים המקנים לצמח גוון ירוק - אינם תורמים לתהליך הפוטוסינתזה!



האם הכלורופיל הוא הצבען (הפיגמנט) היחיד המעורב בפוטוסינתזה? - אם נשווה בין קצב הפוטוסינתזה לבין מידת הבליעה של צבעי האור השונים על-ידי הכלורופיל, נראה כי אין ביניהם חפיפה מלאה. המסקנה: יש בצמח צבענים נוספים, הבולעים אור ותורמים לתהליך הפוטוסינתזה.
אכן, עלים של צמחים רבים מכילים כמות גדולה מאוד של כלורופיל, אך הם מכילים גם כמויות קטנות של צבעני פוטוסינתזה נוספים. יש צבענים, המופיעים בקבוצות רבות של צמחים, ואחרים - רק בקבוצות צמחים מסוימות, כגון: אצות. כל צבען בולע או מחזיר צבעים של אור השמש במידה האופיינית לו, וכל אחד תורם במידה שונה לתהליך הפוטוסינתזה.



זהו בהדמיה שלמעלה את צבעי האור, הגורמים לקצב נמרץ של פוטוסינתזה.
בדקו בהדמיה נפיצת אור: איזה מקור אור (ממקורות האור המוצגים שם), יכול להחליף את אור השמש, כמקור קרינה מספקת לתהליך הפוטוסינתזה?