2.2 植物中的色素

  色素是有机分子，根据溶解性质将它分为两类：水溶性色素与脂溶性色素。自然界的植物数不胜数，颜色千变万化丰富多彩，但是这些颜色变化的基础都是由基本的因素决定的，由植物体内卟啉类、类萝卜素类、花青素类等三大色素而引起的。叶绿素是植物体内最大的卟啉类色素，可分为两类：叶绿素a和叶绿素b。植物呈现绿色的基础是卟啉类。叶绿素分子内含有一个大的卟啉环，一个镁原子居于环中央，这样的结构是一个巨大的共轭系统，所以太阳光可以被吸收，而变现不同的颜色。光波有着不一样的吸收谱系是因为分子组成不同，空间结构不同，叶绿素主要吸收区其中有一个是红光区它的波长为640~660nm，另一个为蓝紫光区它的波长为430~450nm。叶绿素对橙光，黄光和绿光的吸收很弱，绿光是最弱的，所以我们在做实验的时候看到的叶绿素的溶液就是绿色的。调节叶颜色的基础是类胡萝卜素。类胡萝卜素有两种：胡萝卜素和叶黄素。胡萝卜素表现为橙黄色，叶黄素表现为黄色。胡萝卜素的衍生物是叶黄素，它们都是不饱和的碳氢化合物，共轭双键的存在决定了他们对太阳光吸收的能力，所以呈现它们吸收光谱的互补色。花的颜色由花青素决定，它是类黄酮类物质，它与叶绿素和类胡萝卜素在植物体内的分布位置不同，叶绿素可以溶解于细胞液中，储存在液泡中，而类胡萝卜素主要存在叶绿体中。不管是叶子，还是花和果实，他们呈现的颜色都不是由一种色素作用的，而是不同色素的综合作用。叶子呈现的颜色由叶绿素和类胡萝卜素的数量比例决定。植物的种类、叶片的嫩幼，生育期和所处季节会对高等植物中所含的各种色素的含量有影响。一般情况下，两色素的分子比例为3：1，但是外界条件不正常或叶片衰老时，类胡萝卜素分子结构比叶绿素的稳定，这时候的叶绿素比较易被降解、破坏，数量减少很多，而类胡萝卜素基本不变，所以这时候的叶片就会变得枯黄。而其他颜色的叶片，则是由花青素决定的，当环境温度较低的时候，为了适应寒冷体内积累了较多的糖分，丰富的原料会形成很多的花青素从而让其成红色。

花色素苷：是植物细胞中发现的一种水溶性色素，黄酮类化合物，它决定了植物花瓣的颜色、果皮和植物叶片的颜色。

类胡萝卜素：化合物，是一类天然色素的总称。是在高等植物、细菌、动物、真菌、藻类中普遍存在的橙红色、黄色、红色的色素，主要是β-胡萝卜素，秋季黄叶中含类胡萝卜素和γ-胡萝卜素，因此而得名。不溶于水，溶于脂肪和脂肪溶剂。又叫做脂色素。