Katabolizmus chlorofylov = opadávanie lístia.

Jesenné sfarbenie listov našich stromov uchváti každého pozorovateľa. Deň sa skracuje, noci sa predlžujú. Čas denného svetla je krátky. Aj nízke teploty blížiacej sa zimy podporujú pochod odumierania listov. Pred príchodom jesene klesá účinok cytokinínov. Sú to rastlinné hormóny, ktoré sú veľmi dôležité pre vývoj, rozvoj, rast rastlín, ale aj pre úrodu plodov, semien.

Ďalšou látkou, ktorá ovplyvňuje starnutie listov je kyselina abscisová – táto priamo podporuje starnutie listov, zmenu zelenej farby na žltú , rozklad chlorofylu, a tak aj padanie lístia. Podobný účinok má aj etylén, ktorý v období asimilácie považujeme za hormón dozrievania ovocia

Listy sú dôležitým zdrojom cenných látok aminokyselín, proteínov, sacharidov, nukleových kyselín.  Mobilizácia týchto látok prebieha v jesennom období veľmi rýchlo – sú predisponované z farebného lístia do koruny stromu, do zásobných pletív konárov, kmeňa , ale aj do koreňov stromov, aby boli k dispozícii na jar pri zakladaní nových listových pukov, a tým zabezpečili nový život…

Po prebehnutí príznakov starnutia listov dochádza za niekoľko dní k padaniu listov. Týmto procesom sa strom zbavuje aj niekoľkých toxických látok, ktoré sa nahromadili  v ňom nahromadili. Medzi takéto látky patria najmä: dusík, síra, horčík, železo, fosfor, draslík , mangán, vápnik. V opadanom lístí zostávajú karotenoidy, xantofyly…

Produkty rozkladu chlorofylov

Katabolizmus chlorofylov je komplikovaný proces. Uvádzame ho celkom stručne v prehľade. Ako primárny produkt rozkladu chlorofylov vzniká chlorofylid – je vlastne porfyrínový kruh chlorofylu. Druhou látkou, ktorá vzniká rozkladom chlorofylov je fetofytín. Ide o  primárny akceptor horčíka – magnézia, ktorý je  pri tvorbe chlorofylu potrebný pre fotosyntézu – asimiláciu na budúcu jar. K mnohým katabolitom sa počítajú aj rôzne pigmenty, ktoré sa zhromažďujú vo vakuolách starnúcich mezofylových buniek.

Niekoľko slov k asimilačným prúdom: pri pučaní lístkov na jar vysielajú zásobné orgány svoje obsahové látky do čerstvých mladých listových pukov, teda všetko prúdi opačným smerom – z listov koruny do pletív konárov, kmeňa a do koreňov. Tento systém transportu obsahových látok je pravdepodobne riadený a podporovaný hormónmi.

Zaujímavé údaje

Z polárnej oblasti Arktídy prichádza vlna zmeny farby listov stromov do západnej Európy rýchlosťou 60 – 70 km denne.

Ročný rozklad chlorofylu je na celom svete 300 miliónov ton. Na jar sa zosyntetizuje takéto množstvo chlorofylu.

V oceánoch dosahuje ročný rozklad chlorofylu 900 miliónov ton z krátko žijúcich rias.

Asi 200 miliónov kardenoidov sa ročne rozložených na bezfarebné zlúčeniny.

Medzi najdôležitejšie látky, ktoré sa zúčastňujú na farebnej nádhere listov stromov, patria:

Chlorofyl – zelené farbivo listov – nachádza sa v chloroplastoch. Poznáme dva chlorofyly . – a, b. Rastliny, v ktorých  je v prevahe chlorofyl a, majú lístie sfarbené na tmavozeleno až modravozeleno. Chlorofyl b sfarbuje lístrie bledšou zelenou farbou. Množstvo farbív v chloroplastoch dosahuje maximum v čase najväčšieho rastu.

Chymochrómy alebo farebné látky, ktoré sa nachádzajú v šťave vakuol buniek. Sú to najmä vo vode rozpustné antokyány. Ich chemický základ je flavan. Substitúciou vodíkových atómov skupinami hydroxylov, ako aj ich metyláciou vznikajú antokyanidíny, napríklad pelargonín, delcidín, peonín, petunodín. Ich farba závisí od hodnoty pH. Tieto farebné látky môžu sfarbovať na červeno, fialovo, modro, kvety, plody, lístie, ale aj kôry a korene rastlín. Vo vakuolách buniek sú rôzne zásobné látky vo forme roztokov: anorganické látky, dusičňany, sírany, fosforečnany, z organických  látok sú prítomné kyseliny: jablčná, vinná, šťavelová. Môžu jestvovať aj vo forme solí.

Vo veľmi alkalickom prostredí sa kruh antokyanidínov roztrhne a vznikajú chalkóny žltej až oranžovej farby. Patria do skupiny flavonoidov. Poznáme asi 25 prírodných chalkónov. Vyskytujú sa ako glykozidy. Medzi známe patria: biteín, koreopsín, pedicín.

Triedy flavonoidov, ktoré sú významné ako farebné látky

Skupina —  počet — spôsobujú zafarbenie

•  flavóny — 350 — krémové zafarbenie kvetov
• antokyanidiny — 250 — červené a modré zafarbenie
• chalkóny — 60 — žlté sfarbenie
• aurony — 20 — žlté, zlatožlté zafarbenie

Ďaľšou odvodenou skupinou látok sú aj žlté auróny. Sú to zlatožlté pigmenty, ktoré sa nachádzajú najmä v kvetoch rastlín čeľade tekvicovité – Cucurbitaceae, zväčša vo forme glykozidov.

Lipochrómy – sú to najmä lipofilné žlto, tehlovočerveno až červeno sfarbené karotenoidy a najviac žlté xantofyly. Tvoria sa  vo fotosynteticky inaktívnych chromoplastoch, ktoré vznikajú odbúravaním chlorofylu. Názov karotenoidy dostali v roku 1931, kedy sa z mrkvy –Daucus carota L. izoloval prvý karotén. Skupina karotenoidov má vyše 70 druhov substancií, Chemicky sú to tetraterpény. Majú teda základnú štruktúru C 40.

Xantofyly sú deriváty karotenoidov. Rozhodujúce je pritom postavenie – umiestnenie kyslíka. Medzi xantofyly patrí aj violaxatín, ktorý  je východiskovou látkou pre syntézu kyseliny abscisovej . Tým sa uzatvára kruh látok, ktoré sa zúčastňujú na sfarbení lístia stromov.

Kyselina abscisová – a jej deriváty abscisíny pôsobia opačne ako rastové hormóny typu giberelínov a cytokinínov. Zapríčiňujú starnutie listov a ich opadávanie. Táto kyselina sa považuje za všeobecný génový represor, ktorý pripravuje rastliny na zimný spánok. Vo zvýšenej miere sa syntetizuje v jesenných mesiacoch, keď sa skracuje deň a predlžuje noc.