說(shuō)說(shuō)葉綠素那事兒

Jessie

植物青翠欲滴的秘密

如果只能選擇一種顏色來(lái)代表鮮活的“生命”，那沒有什么比綠色更合適了。嫩綠的枝丫、翠綠的葉片、郁郁蔥蔥的樹林……植物依托綠意展現(xiàn)著它們的生機(jī)與活力。

那么，你可曾想過這樣一個(gè)問題，植物的綠色從哪里來(lái)？

植物青翠欲滴的秘密在于一種神奇的物質(zhì)——葉綠素，它主要存在于葉片中。在生長(zhǎng)季節(jié)里，新葉綠素不斷代替老葉綠素，使得葉片保持常綠的狀態(tài)，且葉綠素含量越多，葉片的綠色越深。所以，不要嫌棄那些綠得發(fā)黑的葉片。

事實(shí)上，葉綠素不僅是植物的“染料”，也是實(shí)打?qū)嵉摹梆B(yǎng)分制造車間”。萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)，地球上的生命所需能量都是通過光合作用直接或間接轉(zhuǎn)化而來(lái)，而葉綠素便是光合作用的主要色素。

葉綠素的前世今生

從古希臘開始，科學(xué)家們就開始對(duì)植物產(chǎn)生濃厚的興趣。亞里士多德認(rèn)為，植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)全來(lái)自土壤。到了18世紀(jì)時(shí)，荷蘭生物學(xué)家英格豪斯則通過實(shí)驗(yàn)證明，只有植物的綠色部分才是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵。自此，“綠”開始成為科學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)，而葉綠素的真實(shí)身份也漸漸顯露出來(lái)。讓我們一同跳入歷史的畫卷，聽聽科學(xué)家們的講述吧！

細(xì)說(shuō)葉綠素家族

葉綠素可是地球上的元老了，在35億年前的藍(lán)藻體內(nèi)，就有它。

目前，我們?cè)谧匀唤缰心軌蛘业?種葉綠素，分別是葉綠素a、葉綠素b、葉綠素c、葉綠素d、葉綠素f和細(xì)菌葉綠素。

不同的葉綠素家族之間既有共同的傳承，在分布和喜好方面，也有各自的獨(dú)特之處。

知道多一點(diǎn)

為什么沒有葉綠素e呢？這是因?yàn)殛P(guān)于葉綠素e的研究還不夠完善，還無(wú)法明確描述它的特征，但它的提出時(shí)間又比葉綠素f要早，所以暫時(shí)就跳過了它。

葉綠素的極限挑戰(zhàn)

葉綠素可不是安分的小家伙，它們性情活潑。當(dāng)周圍環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，它們分分鐘就變個(gè)顏色給你看。我們?cè)谧鰶霭璨藭r(shí)，原本鮮嫩的綠葉菜經(jīng)過食醋的熏陶，常常變得又黃又蔫;涮火鍋的時(shí)候，經(jīng)過高溫烹煮的青菜也會(huì)褪去綠色的華服，變得非常暗淡。這是為什呢？

這些顏色的變化都是因?yàn)槿~綠素分子結(jié)構(gòu)的改變——在高溫或者酸性條件下，葉綠素分子中的鎂元素，很容易被其他元素替換掉。在微觀層面上，失去鎂原子的葉綠素不再“鎂”麗，它們會(huì)變成暗綠色、黃綠色甚至橄欖綠色。而在宏觀層面上，我們?nèi)庋劭吹降木G葉菜，就像是褪了色的舊衣服，暗淡無(wú)光。

雖然變色后的綠葉菜顏值沒那么高，但其中的營(yíng)養(yǎng)成分并不受影響。如果可可豆們想吃到美味又好看的蔬菜，沙拉是個(gè)不錯(cuò)的選擇;再不然就是縮短烹飪時(shí)間，并避免用醋去拌綠葉菜。

知道多一點(diǎn)

葉綠素極不穩(wěn)定，無(wú)法當(dāng)作添加劑使用。經(jīng)人工改造而成的葉綠素銅鈉鹽，才是一種比較穩(wěn)定的綠色色素。

來(lái)杯“超能”葉綠素？

這些年，不少保健品生產(chǎn)廠家鼓吹葉綠素補(bǔ)充劑是萬(wàn)能的“靈丹妙藥”——補(bǔ)血、抗癌、提高免疫力，甚至預(yù)防骨質(zhì)疏松！這些都是真的嗎？我們不妨從葉綠素的分子組成來(lái)看看。

葉綠素的分子中含有一個(gè)關(guān)鍵的鎂原子。這個(gè)鎂原子很淘氣，遇到高溫或者酸，它就會(huì)離家出走。葉綠素?fù)u身一變，就成了脫鎂葉綠素。那么，鎂原子和脫鎂葉綠素對(duì)人體有什么作用呢？

人體內(nèi)大約50%的鎂藏在骨骼中，其他的鎂則分布在各細(xì)胞內(nèi)外，協(xié)助完成許多重要的生理功能，比如調(diào)控血糖、血壓、心率，調(diào)節(jié)免疫力，等等。所以，鎂在人體中發(fā)揮著重要作用。但是，人體對(duì)鎂的需求量很低，正常的飲食就足以補(bǔ)充，普通人無(wú)需額外服用葉綠素補(bǔ)充劑。

葉綠素的分子結(jié)構(gòu)和人體的血紅素（主要功能是從肺部把氧氣傳輸?shù)缴眢w各個(gè)組織）非常相似。它們之間的區(qū)別是中心原子。葉綠素的中心原子是鎂，而血紅素是鐵。德國(guó)生物化學(xué)家費(fèi)歇爾研究發(fā)現(xiàn)：在酸性條件下，葉綠素分子很容易失去中心的鎂原子，成為脫鎂葉綠素，此時(shí)如果加入鐵原子進(jìn)行人工合成，就有可能制造出人造血紅素。但有些商家說(shuō)這一過程能在人體內(nèi)自然發(fā)生，達(dá)到“補(bǔ)血”的作用，那就純屬胡說(shuō)八道了。

另外，葉綠素補(bǔ)充劑是否足以治愈疾病，還需要更多的科學(xué)證據(jù)。與其吃葉綠素補(bǔ)充劑，不如保持餐盤中“綠意盎然”，每餐多吃點(diǎn)綠葉蔬菜，然后多運(yùn)動(dòng)，讓自己的身體棒棒。逮住葉綠素

準(zhǔn)備材料

醫(yī)用酒精、熱水、蒜臼、剪刀、盆、吸水紙、滴管、玻璃杯，竹簽或筷子，勺子、鉛筆、直尺、夾子、滴管，離心管或小試劑瓶。

安全提示

1.醫(yī)用酒精是易燃物，具有一定的刺激性，請(qǐng)?jiān)谕L(fēng)并遠(yuǎn)離火源的場(chǎng)所進(jìn)行操作，并在必要時(shí)佩戴手套和護(hù)目鏡。整個(gè)過程必須有爸爸媽媽的監(jiān)護(hù)。

2.使用熱水和剪刀時(shí)請(qǐng)小心，以免發(fā)生意外。

操作步驟

1.將葉片洗凈放入盆中，用開水浸沒。在高溫環(huán)境下，細(xì)胞中的酶會(huì)失去活性，葉綠體的結(jié)構(gòu)也會(huì)受損。

2.夾出葉片，用紙巾輕輕地吸干水分。

3.用剪刀把葉片剪成極細(xì)小的碎片，并放入蒜臼中。

4.用力碾磨破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使葉片組織中的色素被充分釋放出來(lái)。

5.將搗碎的葉片裝入玻璃杯中，然后倒入大約5毫升醫(yī)用酒精，不斷攪拌，確保兩者充分接觸。

6.將混合物靜置一段時(shí)間后，你可以清楚地觀察到，杯子中出現(xiàn)了明顯的分層現(xiàn)象——下層是破碎的植物組織，上層的翠綠色液體則是飽含植物色素的提取液。此時(shí)，我們需要用滴管吸出相對(duì)澄清的液體，放入離心管或其他密閉的容器中保存。

7.取一條寬3厘米的吸水紙，用夾子固定在竹簽上。取一只干凈的玻璃杯，把竹簽架在杯口。調(diào)整紙條的長(zhǎng)度，使其垂直懸掛，末端剛好觸到杯底。

8.向干凈的玻璃杯中倒入少量提取液，液面剛沒過杯底即可，仔細(xì)觀察紙條的顏色變化。

9.當(dāng)我們倒入提取液后，這些微小的液體分子便開始以最快的速度“占領(lǐng)地盤”了。

大約20分鐘后，你可以在紙條上清楚地分辨出幾條痕跡，它們依次顯示出隱藏在葉片中不同類型的植物色素。

知道多一點(diǎn)

不同的色素在酒精中的溶解度不同，因此它們?cè)诩垪l上的擴(kuò)散速度也不一樣。溶解度較大的色素（如胡蘿卜素、葉黃素）是“先頭部隊(duì)”，它們可以迅速地?cái)U(kuò)散開來(lái)，在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)紙條上端;而葉綠素的動(dòng)作則比較遲緩，雖然鉚足了勁兒，也趕不上其他色素的速度。根據(jù)紙條上的不同顏色，我們可以初步識(shí)別葉片中的色素種類。不過，需要注意的是，植物體內(nèi)光合色素的組成成分，含量千差萬(wàn)別，想要知道精確的結(jié)果，我們還得求教生物學(xué)家