植物色彩,谁说了算

2017-03-08 17:40风飞雪
课堂内外(小学版) 2017年1期
关键词:紫红色红素类物质

风飞雪

精灵豆最近老爱往厨房跑,难道他在修炼厨艺?

好奇的小cool龙和乐乐姐姐偷偷溜进厨房,却被眼前的景象惊呆了……原来,精灵豆正在研究天然色素。这里正在进行一场色素小人的聚会!看,叶绿素小人上场啦!

植物界的大哥——叶绿素

精灵豆说我们“既熟悉又神秘”,说得很准确呢!我们叶绿素家族在植物界是最多的,这一点相信大家都没有异议。

那我问你,叶绿素是什么颜色呢?你肯定会想,这算什么怪问题,当然是绿色啦!但如果你面前有一个装满叶绿素溶液的玻璃杯——從背对光源的方向看过去,它居然是棕红色的!

是不是不敢相信自己的眼睛?

绿色植物之所以是绿色,就是因为我们叶绿素只吸收蓝光和红光,那不被吸收的绿光则经反射后进入人类的眼睛,所以你们才会看到绿色的叶片。而我们叶绿素有个特点,需要吸收光能之后,再结合其他蛋白才能合成有机物。被放在玻璃杯里的叶绿素溶液,没办法将能量传递出去,但是又停不下忙碌的脚步,所以只能以热和光的形式释放出来——那红色的光,正是叶绿素重新释放的能量。不过呢,如果你们走到玻璃杯另一侧有透射光的地方再观察,就会看到叶绿素吸收红蓝光后剩下绿色。

我们叶绿素比较怕冷,进入深秋季节,温度逐渐降低时,叶片内叶绿素合成所需要的酶就逐渐停止工作——不给穿秋裤,那肯定是要罢工的呀!就连已经产生的叶绿素也会逐渐被分解,植物体内的叶绿素入不敷出,这时候会怎么样呢?植物就逐渐褪去绿衣,你们会发现——叶子变黄了。说到黄,就有请我的兄弟——类胡萝卜素出场吧……

红叶的秘密——类胡萝卜素

说到类胡萝卜素,大家可能觉得我们的名字有点生僻,但提到胡萝卜、南瓜、番茄、橙子等蔬果大家肯定不陌生,它们身体里都含有类胡萝卜素。不仅如此,还有很多很多你们常吃的蔬果中都有我们的身影。

我们类胡萝卜素成员可谓是八仙过海各显神通,能够从事多种不同类型的“职业”。到目前为止,已经发现我们的成员从事的“职业”超过600种。这些“职业”依照“是否含有氧原子”被分为两大类——含氧原子的叶黄素物质,以及不含氧原子的胡萝卜素类物质。

我们类胡萝卜素本身是鲜艳的黄色,有了我们的加入,很多蔬果披上了橙色。比如番茄红素,就是在番茄表皮和果肉细胞中累积的一种胡萝卜素类物质。作为与番茄同属茄科的各种辣椒(包括甜椒),也因含有番茄红素和其他胡萝卜素类物质而呈现从黄到红的颜色。而玉米那金灿灿的黄色,则是玉米黄素引发的。

你们人类有一句诗:“霜叶红于二月花。”考考你,枫叶变红是不是类胡萝卜素的功劳呢?叶黄素和胡萝卜素首先为枫叶打了一个底色,寒冷的深秋,植物为了防止叶片内部的水分在霜降之时结冰,会在细胞液泡内累积不少糖分,其中一些又被植物加工合成了紫红色的色素。这紫红色和类胡萝卜素的橙黄色混合在一起,就让草木穿上了火红的盛装,美艳金秋。而这种紫红色色素,就是大名鼎鼎的花青素。

看我七十二变——花青素

叶绿素说自己家族“人口最多”,类胡萝卜素说自己家族成员从事的“职业”最多样化,这我都承认。但是呢,他们家族的颜色非常单一。而我们花青素大家庭就不同了,那绝对是相当“多彩”,从红到紫,用五彩斑斓来描述也一点不为过。

花青素之所以如此多彩,是因为咱们有“变身”特异功。易溶解于细胞液内的特性,再加上酸碱度这个调皮蛋的默契配合,让咱们的色彩变来变去——快叫我孙大圣!

可可豆们一定很好奇,花青素是怎么变色的呢?咱们花青素分子身边有好多变色小精灵——电子,电子吸收光之后,会“吞”掉某些颜色的光,同时释放出另一些颜色的光。当植物体内的液体酸碱度发生变化时,也会改变变色小精灵的队列,这样它们吸收和释放的光会不同,花青素的颜色也就改变了。所以,你会在清晨看到展开笑颜的牵牛花穿着蓝色裙装,下午却变成紫红色礼服了,这是因为牵牛花体内的细胞液酸性随着呼吸逐渐增大的缘故。

咱们花青素的分布十分广泛,几乎所有水果中都能找到我们同伴的身影。不仅如此,还有一些新的富含花青素的品种被不断培育出来,比如紫薯、紫玉米、紫花菜等等,让人类的餐桌变得更加丰富多彩。

“明天见”——甜菜红

顾名思义,我们甜菜红素的主要来源就是甜菜。和刚刚那三位说自己家族成员多的朋友不同,我们甜菜红素并不常见,可以说是甜菜所属的苋(xiàn)科植物及仙人掌科等少数几个植物类群的“专利”。

我们甜菜红素看上去和楼上的花青素一样,能显现出鲜艳的红色,不过我们的化学本质完全不同——花青素属于黄酮(tóng)类物质,而甜菜红素则属于含氮的吡啶(bǐdìng)类衍生物。甜菜红素也易溶于水,人们常吃的红苋菜,在焯过水后留下的紫红色汤汁,就是拜咱们甜菜红素所赐。

可能刚才说的化学名词你全没看懂,但你会发现,由于甜菜红素和花青素性格(化学本质)不同,二者进入人体后的遭遇也大为不同——花青素分子很容易被分解,因此你很难从自己的便便中看到花青素留下的痕迹。而甜菜红素则稳定得多,这就是我们最为特别之处了。假如你吃了太多红心火龙果,第二天可千万不要被你那红得耀眼的便便和尿尿吓得惊叫哦!不过不用紧张,甜菜红素并不会危害健康。

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