植物細胞里的葉綠素從哪里來的呢?我們先做一個試驗,看看能不能答復。
我們種兩盆植物-種什么都行。一盆放在陽光里,一盆放在黑暗的地方。兩盆植物給它一樣的養料,一樣澆水。過幾天,兩盆都出芽了,長葉子了,可是長的卻不一樣。那在陽光里的,長得很健康,葉子是綠油油的。在黑暗里的,長得就不好,葉子是白的,或者是帶點淡黃色的(圖1)。然后就把它們調換一個地方,原來在黑暗里的放在陽光里去,在陽光里的放到黑暗里去。過幾天再去看看,情形又不同了。那盆本來長得很好的、綠葉子的,現在有點枯萎下去了,綠葉子也慢慢變黃了;另一盆呢,葉子*變綠,也顯得健康起來。
"我知道了,葉綠素是從陽光里來的。陽光一照,葉子就綠了,是不是?"
哪有這么簡單!不過你說得有點對。葉綠素的產生和陽光是分不開的。除了陽光,還有別的東西。
植物的生長、發育、衰老、死亡,是和自然環境分不開的。植物需要空氣、陽光、水分、土壤,才能生活得下去。這些東西里面,有各色各樣的營養物質。葉綠素就從這些物質里吸收某幾種東西組成的。檢測可用便攜式葉綠素儀。
土壤里面含有一種叫做"氧化鐵鹽"的物質,它是組成葉綠素的主要原料。還有一種"氮素",則是增加葉綠素的營養物。
"是不是也可以做個試驗來證明?"
當然可以。我們用兩株相同的植物,分別種在兩個盆子里。不過盆里不要放普通的泥土,而是放進干凈的、洗過和灼過的砂子。這種砂子里面什么營養物也沒有。
"那植物就活不了啦!"
當然活不了。我們要使植物活下去,要在盆子里放些植物所需要的營養物質。這一盆,植物所需要的營養物質,統統放進去;那一盆,卻不放氧化鐵鹽和氮素。結果呢,一盆長得很好,葉子是綠色的;那盆沒有氧化鐵鹽和氮素的,長得很虛弱,葉子是白色的。如圖2:
這就是說,缺乏氧化鐵鹽和氮素,葉綠素就產生不出來。
如果用少量的氧化鐵鹽和水混合著,澆在白葉子上合花盆里去。不多久,葉子就變綠了。隔些時候,再用氮素和水混合著澆到花盆里去,葉子更綠了,慢慢地健康起來了。
空氣里有一種叫做"氧素"的物質,也是組成葉綠素*的東西。這個,要用試驗來證明。
我們拿些植物種籽播在黑暗的地方,它長出來的幼苗是淡黃色的。拿一些這種淡黃色的幼苗,放在一個有普通空氣的玻璃瓶里,另外一些放在經過特別處理,而把氧素趕走的玻璃瓶里。然后把兩個瓶子都密封好,儀器放在陽光底下。不就,這有普通空氣的瓶子里的幼苗,變綠了,那空氣里缺乏氧素的瓶子里面的幼苗,仍舊是黃的。
這樣,可以知道葉綠素并不是陽光一照就照出來的??墒?,沒有陽光,就算別的條件都有了,還是產生不出來。只有在陽光的照射之下,葉綠素儀測出植株含有葉綠素,這樣才能發出綠油油的顏色。
再說一句:絕大部分的植物,產生葉綠素的條件是相同的。不過,聲明一下,有些低等的綠色植物和個別的高等植物,產生葉綠素的條件不*相同。比如松樹、柏樹,它們在黑暗中也會發出綠色。不過,只有在陽光經常照射下,葉綠素的數量才能增多。
在活植物中,葉綠素受到良好保護,既可發揮光合作用,又不發生光分解。但綠色植物的葉綠素在貯藏加工中卻經常發生光解。光和氧氣作用葉綠素就會導致不可逆地褪色。單線態氧和羥基自由基是反應活性中間體,它們在有氧光照下產生,一旦產生就與葉綠素和吡咯鏈作用,進一步產生過氧基和其他自由基,zui終造成卟啉環與吡咯鏈分解和顏色退去。