在《真理誕生于一百個問號之后》這篇課文中,波義耳發現紫羅蘭花遇到鹽酸會變紅。我們常見的牽牛花也會變色,你們知道牽牛花為什么會變色嗎?
牽牛花屬一年生蔓性纏繞草本花卉。因為這種花的形狀酷似喇叭,所以有些地方把它叫作喇叭花。牽牛花在一天中的不同時刻,顏色也是不同的,早晨是藍色,中午時變成紫色,晚上又變成紅色。是什么原因導致牽牛花有如此神奇的特效?
原來,牽牛花變色主要與其花瓣中的花青素有關,這是一種與酸堿度變化相關的色素。花青素的顏色會隨著細胞液中酸堿度的變化而變化。通常在酸性環境中呈現紅色,在堿性環境中呈現藍色。
牽牛花白天要進行光合作用,晚上要進行呼吸作用,為成長提供能量。晚上,牽牛花進行呼吸作用時,要吸入氧氣、呼出二氧化碳:有機物+氧(通過線粒體)→二氧化碳+水+能量
從化學反應式可以看出,植物細胞吸入有機物和氧氣,在線粒體這個能量轉化站完成新陳代謝,最后釋放出二氧化碳、水和能量。二氧化碳是一種酸性物質,植物排出體內的二氧化碳后,細胞就偏向堿性。牽牛花細胞液中的花青素在堿性條件下呈藍色,所以我們早上看見的牽牛花是藍色的。同時,你還會發現花瓣上有很多晶瑩的水珠,那可不僅僅是露珠,也有植物排出的汗水。
白天,太陽出來了,大地被曬得暖洋洋的,植物開始進行光合作用:二氧化碳+水(通過光、葉綠體)→有機物(淀粉)+氧
由于陽光越來越強,植物流失了很多水分,于是它需要吸收空氣中的水分。在葉綠體和光的作用下,細胞把空氣中的二氧化碳和水轉化成淀粉和氧氣,為自己補充能量。同時,植物在吸收了大量的二氧化碳之后,體內的酸性與堿性物質結合,就呈現出紫色。當植物吸收了一天的二氧化碳后,體內酸性更強了,而牽牛花體內的花青素在酸性條件下呈紅色,所以晚上的牽牛花就變成紅色。
自然界中,許多含有花青素的花和果實都有變色的本領。像藍莓、草莓、紫薯、櫻桃、葡萄等瓜果蔬菜,它們遇酸會變紅色、遇堿會變藍色。