每年秋冬季节，树叶都将发生一次神奇的变化。当看到夏天原本翠绿的叶子慢慢变得枯黄，然后凋零，人们不禁会问，为什么树叶会变色？这一切都归结为三种重要的色素：叶绿素、类胡萝卜素和花青素。叶绿素可能是人们都熟悉。几乎所有的植物叶片中都有叶绿素的成分存在，叶绿素通过光合作用吸收红光和蓝光，反射出绿色光，并且将二氧化碳和水转换成氧气和碳水化合物。叶绿素是叶片细胞中的主力军，所以在春季和夏季，叶子显现出来的颜色就是绿色。更重要的是，叶绿素不是稳定的化合物，当它分解时，植物需要依靠阳光和温暖的气候来保持叶绿素的含量。随着秋季的到来，白天时间变短，气温逐渐转凉，叶子产生的叶绿素也越来越少。当叶绿素产生的速度开始落后于叶绿素的分解速度时，叶子中的绿色色素就开始减少。

叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素和叶黄素，前者呈橙黄色，后者呈黄色。类胡萝卜素在叶子里起的作用与叶绿素类似，但它的分解速度远远低于叶绿素的分解速度。类胡萝卜素虽然也吸收不同波长的光，但在光合作用中的作用不大。由于类胡萝卜素吸收蓝光和蓝绿光，因此叶片反射出的光线是黄色的。当叶绿素含量开始下降，叶子的绿颜色开始消褪，留下类胡萝卜素的黄色色调。如果类胡萝卜素被一种叫单宁酸的化学品氧化破坏了，叶子的颜色就变为棕色。

花青素。花青素又称花色素，是自然界一种广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物。它也是植物花瓣中的主要呈色物质，水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色大部分与之有关。秋天树叶中的花青素可溶糖增多，细胞为酸性，花青素在酸性条件下呈红色，所以叶子呈红色，其颜色的深浅与花青素的含量呈正相关性，可用分光光度计快速测定。花青素的颜色受许多因子的影响，低温、缺氧和缺磷等不良环境也会促进花青素的形成和积累。花青素吸收蓝光、蓝绿光和绿光。因此，花青素反射出的光是猩红色，甚至是紫色的色调。