ترجمة: رائد النجار
مراجعة: فارس بوخمسين
تتلون الأجسام لأنها تعكس الضوء. حيث أن اللون الأبيض القادم من الشمس يحتوي على كل الأطوال الموجية للطيف، ولكن عندما يصطدم ضوء الشمس بجسم ما، يتم امتصاص بعض الأطوال الموجية المختلفة بينما يرتد بعضها الأخر، وعندما نشاهد جسماً بلونٍ محددٍ فهذا بسبب أن الجسم يعكس كميةً أكبر من طولٍ موجيٍ محدد. فمثلاً، الجسم الأحمر يعكس اللون الأحمر، وهو ذو طولٍ موجيٍ طويل.
إن الكثير من الخضروات والفواكه ملونةٌ بألوانٍ قويةٍ لأنها تحوي على مركباتٍ كيميائيةٍ محددةٍ تسمى الكاروتينات. وتملك هذه المركبات منطقةً تسمى الكروموفور، والتي بدورها تمتص الضوء وتطلق أطوالاً موجيةً معينة، مما يشكل الألوان الي نراها.
يتكون الكروموفور من سلسة خطية من روابط كربونية مضاعفة، وهي أقوى من الروابط البسيطة، ولهذا تكون الأنوية قريبة من بعضها البعض. وبشكل عام، يلزم وجود سبع روابط خطية كربونية مضاعفة حتى يستطيع الكاروتينويد إصدار اللون. وكلما زاد عدد الروابط المضاعفة للكاروتينويد، زاد الطول الموجي للضوء المُمتص وزادت حمرة الخضار، كما ترى في هذا الشكل:
إن الطماطم (البندورة) تتلون باللون الأحمر لوجود الكاروتينويد ليكوبين، والذي يتألف بدوره من 11 رابط كربونية ثنائية، ويتم تكوين المركب في النبات ليحمي النبات نفسه من الأكسدة الجوية. ولهذا فإنه يصلح أيضاً كمضاد أكسدة للاستخدام البشري أيضاً، فهو يقوم بحماية الخلايا من الجذور الحرة، وهي عوامل أكسدة قوية وتعتبر من العوامل الرئيسية المسببة لأمراض السرطانات والقلب والأوعية الدموية والشيخوخة.
والصبغة التي توجد في الجزر وتعطيه اللون البرتقالي تسمى بيتاكاروتين، والذي يتألف بدوره من 9 روابط ثنائية خطية، وهي أصغر عدداً من الليكوبين، ولهذا يصبح اللون برتقالياً وليس احمراً، حيث أن اللون البرتقالي أقل طولاً موجياً من اللون الأحمر. وهذا المركب أيضا مضاد فعال للأكسدة، وإضافة إلى ذلك فإن أجسامنا تقوم بتحويل البيتاكاروتين إلى الفيتامين أ، وهو عامل مهم لترميم البشرة، والبصر، ولتقوية الجهاز المناعي.
السبانخ، والبقدونس والحشائش بشكلٍ عام تكتسب اللون الأخضر بسبب احتوائها على الكلوروفيل، وهو صباغٌ يسمح للنبات بالقيام بعملية التركيب الضوئي، وهي تحويل ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون إلى طاقةٍ كيميائيةٍ على شكل كربوهيدرات وأوكسجين، وهذه العملية ضرورية للحياة.
ولكن بنية الكلوروفيل معقدةٌ جداً، حيث تحتوي على حلقاتٍ ضخمةٍ مع ذرة معدن المغنسيوم في مركزها. ومن المثير للفضول أن بنية الكلوروفيل تتطابق بنية الهيموغلوبين (حامل الأوكسجين في الدم)، ولكن مع اختلافٍ بسيطٍ في الذرة المركزية، فبدل المغنسيوم توجد ذرة الحديد في هيموغلوبين الدم.
ويقوم الكلوروفيل يحجب الألوان الأخرى في الخضروات، حيث كلما قلت كميته تصبح الألوان الأخرى أكثر وضوحاً. وهذا يفسر كون الطماطم (البندورة) في البداية خضراء ومن ثم تصبح حمراء اللون عند النضوج.
وهذه من الأمثلة التي تبين أن الكيمياء في كل مكان، أحياناً واضحةً جداً وأحياناً اقل وضوحاً.
المصدر (eufic)
الكاروتينات carotenoids
الكروموفور Chromophore
ليكوبين lycopene
الجذور الحرة Free Radicals
بيتاكاروتين betacarotene
الكلوروفيل chlorophyll
الموضوع رائع جدا ، في الحقيقة الألوان صفة غير جوهرية في المادة ، وإنما نراها ملونة بسبب انعكاس الضوء و امتصاصه .. هناك نظريات فيزيائية أخرى تبين سبب رؤيتنا للألوان ، مثل سبب كون السماء زرقاء .. اعجبتني اضافة هذه المعلومة لأنها توضح نفس الظاهرة من ناحية أخرى (كيميائياً) ، هل نفس المركبات الكيكائية موجودة في الحيوانات الحمراء و الخضراء و … الخ ، ام انها مركبات أخرى ؟