植物的颜色

植物的颜色

地球上的植物大约有40多万种，它们的颜色是五彩缤纷的。然而，万变不离其宗，他们都是由三大“法宝”——卟啉、类叶色素和黄酮类(花青素)三种物质相互变化而派生出来的。

我们先来看看卟啉类物质的颜色，它是绿色植物的基础物质。例如，植物体通常含有的叶绿素A和叶绿素B等都是卟啉类化合物，一切绿油油的植物颜色都是它的贡献，它可以在日光下合成，也可以在日光下分解。

类叶色素有三个同分异构体，都是有颜色的物质，主要存在于植物的叶子和果实中，在没有光照下，植物也能合成它。但是，它有一个特性，植物一旦合成了它就不易分解，植物某些部分有固定的颜色大都是它的贡献。

黄酮类又称花青素，它是决定花色的基础物质，五彩缤纷的花色就是它的贡献。它性格活泼好动，颜色常随外界的条件，如酸碱性和光照等的变化而变化。

那么，这三大法宝又是如何使植物变化颜色的呢?人们都知道，植物在幼苗时叶子呈黄绿色，长大后叶子变深绿色，到了秋冬又枯黄了。那么，植物叶子的这种颜色的变化，其化学机制是怎样的呢?

原来，植物初生嫩叶时，光合作用能力较弱，合成叶绿素的能力相应较低，而合成黄色类叶色素的力量稍强。由于黄色的类叶色素和绿色的叶绿素混合在一起，所以，初生幼苗叶子都呈黄绿色。夏天到了，植物也逐渐长大，合成叶绿素的能力大大增强，叶子中叶绿素的含量大大增加，此时叶子就变成郁郁葱葱的深绿色了。到了秋冬，光照减弱，叶子合成叶绿素又相对减少，加上此刻植物体内的某些酶又出来分解叶绿素，而类叶色素一旦形成就不易分解，所以，一到冬天，除常绿植物外，其他植物的叶子都变枯黄了。

然而，并不是所有植物叶子都符合上述变化规律。例如枫叶，由绿变成红再变黄;又如红苋菜的叶子，一开始就是红的。但是，这也可用上述三大法宝关系去解释，它的叶子含类叶色素和花青素特别多，所以，一开始就呈现红色。

花的颜色多样，变化也较复杂，有的同类植物却开出不同颜色的花朵，也有同一株植物早晚开的花颜色不一样。但是，万变不离其宗，这都是花青素在不同条件下，呈现不同颜色的缘故。

花青素化学性质活泼，可以跟植物体内的金属离子结合，或者受植物体液酸碱度影响而呈现不同颜色。例如，把红色牵牛花泡在肥皂水中，就会变成蓝色，随着再把它浸到食醋中，它又会恢复红色。同一种花，由于品种不同，花内体液酸碱度不同，所以开不同颜色的花，原因就在于此。此外，有的植物花色和日光的强弱有关。例如，芙蓉花上午开白花，中午变粉红，这是花青素在不同太阳光强度下，呈现不同的化学结构，从而产生不同颜色之故。

现在再看植物果实颜色的变化。以桃子为例，桃子初结时呈绿色，长大后光照面呈红色，成熟时呈黄色。这个有规律的变化也是叶绿素和类叶色素联合变的“戏法”。因为，果实初结时，需要大量糖类化合物，叶绿素是合成糖类化合物的能手。所以，植物初结果时，果实里的叶绿素占主要优势，这就是几乎一切果实初结时都呈绿色的缘故。后来，植物果实长到了一定大时，就会逐渐放出催熟激素——乙烯，它是不利叶绿素合成而有利类叶色素合成的，而强光对合成类叶色素也颇有利，因此，光照一面的果实，类叶色素稍多，常呈红色。果实成熟后，基本上停止叶绿素的合成，于是，呈黄色的类叶色素就大量合成出来，果实就变黄了。果实腐烂变褐黑色是因为果实膨胀裂开，使果肉接触空气，其所含的氧化酶帮助空气氧化催化果实内有机化合物，氧化成黑色的醌类化合物。当然也不是所有植物的果实都符合上述规律，例如西瓜就内红外绿，番茄成熟后全身都显红彤彤的，这也是类叶色素在不同条件下所引起的。

植物的颜色变化仍有许多谜有待揭开，例如，植物体是怎样根据自身需要，在不同时间合成三大法宝的?为什么花青素只在花里存在，而在其他器官几乎极少发现呢?