植物體內(nèi)的酸堿度

植物體內(nèi)的酸堿度（一）花的顏色與pH值不同的花有不同的顏色。如果仔細(xì)觀察一下，就可以發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)花的顏色，是在紅、紫、藍(lán)之間變化著，也有一些是在黃、橙、紅之間變化著。花色能夠在黃、橙、紅之間變化，那是類(lèi)胡蘿卜素的種類(lèi)不同引起的。類(lèi)胡蘿卜素的種類(lèi)很多，大約有60多種顏色。像黃葉子、成熟的香蕉里所含的黃色的葉黃素，就是類(lèi)胡蘿卜素中的一種?；ㄉ軌蛟诩t、紫、藍(lán)之間變化，是因?yàn)榛ò昙?xì)胞里含有花青素?；ㄇ嗨厥且环N水溶性的植物色素，它的顏色可隨著細(xì)胞液的酸堿度的變化而改變，當(dāng)細(xì)胞液為酸性時(shí)呈紅色，堿性則變成藍(lán)色或紫色。如把一朵紅色的牽?；ㄅ菰诜试硭?，這時(shí)牽?；ㄖ械幕ㄇ嗨鼐妥兂闪怂{(lán)色，則牽牛花也就由紅色變成藍(lán)色。如把已變成藍(lán)色的牽?；ㄔ俳较←}酸的溶液里，則牽?；ㄓ只謴?fù)到原來(lái)的紅色。在植物體里，有酸性的物質(zhì)，也有堿性的物質(zhì)。不僅不同植物體內(nèi)的酸堿度不一樣，即使在同一植物體內(nèi)，酸堿度也會(huì)因光照、溫度和濕度等不同而變化。如棉花不但早上和下午會(huì)變色，而且同一枝上會(huì)同時(shí)開(kāi)著幾種顏色不同的花來(lái)。這是各枝上的花開(kāi)放有先后，不是同時(shí)開(kāi)放的緣故。（二）葉的顏色與pH值在綠色植物的葉肉細(xì)胞中含有許多葉綠體，每個(gè)葉綠體內(nèi)都含有藍(lán)綠色的葉綠素a、黃綠色的葉綠素b以及黃色的葉黃素和橙黃色的胡蘿卜素等。在春、夏季節(jié)，葉綠體中的葉綠素盡管幾乎每隔3天就要更新一次，但它的含量卻一直占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，濃綠的葉綠素顏色把其它色素全掩蓋住了。因此，當(dāng)七色的太陽(yáng)光照射到綠葉上時(shí)，葉綠素只吸收太陽(yáng)光的紅色與藍(lán)、紫色光，而對(duì)綠色光卻不吸收，并把它們反射出來(lái)，結(jié)果人們看到葉子的顏色便是一片翠綠的色調(diào)。到了秋季，隨著氣溫的不斷降低，葉綠素分解的速度大于合成的速度，綠色逐漸減退，葉綠體中原來(lái)含有的葉黃素和胡蘿卜素，使葉片呈現(xiàn)出黃色。而秋天，黃櫨、柿樹(shù)、楓樹(shù)和烏桕等樹(shù)木的葉子卻出現(xiàn)紅的顏色。這是因?yàn)楹絹?lái)之前，黃櫨等樹(shù)木的葉子中，糖分含量不斷增加，這不僅增強(qiáng)了葉子的抗寒能力，而且為花青素的大量形成提供了有利條件。秋季，當(dāng)葉子中葉綠素含量急劇減少，葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液又呈微酸性的情況下，花青素就顯紅色。因此，這些樹(shù)木的葉子紛紛顯露出艷麗的紅色、褐色或紫色。（三）氣孔運(yùn)動(dòng)與pH值葉的氣孔是葉片與外界進(jìn)行氣體交換的“窗口”。氣孔對(duì)蒸騰和氣體交換過(guò)程的調(diào)節(jié)是靠它本身的開(kāi)閉來(lái)控制的。大多數(shù)植物葉的氣孔是由兩個(gè)腎形的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成的。由于保護(hù)細(xì)胞的內(nèi)外壁厚度不同，靠著氣孔的內(nèi)壁厚，而背著氣孔的外壁薄，因此，當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，較薄的外壁易于伸長(zhǎng)，細(xì)胞向外彎曲，于是氣孔張開(kāi)；當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞失水而體積縮小時(shí)，胞壁拉直，氣孔即關(guān)閉（如下圖）。因此，引起氣孔運(yùn)動(dòng)的原因主要是保衛(wèi)細(xì)胞的吸水膨脹。保衛(wèi)細(xì)胞的葉綠體在光照下進(jìn)行光合作用，消耗二氧化碳，使細(xì)胞內(nèi)pH值增高，淀粉酶將淀粉水解（該酶在~時(shí)促進(jìn)淀粉水解作用），細(xì)胞的葡萄糖濃度高，保衛(wèi)細(xì)胞周?chē)募?xì)胞中的水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，氣孔便張開(kāi)。在黑暗里則相反，呼吸產(chǎn)生的二氧化碳使保衛(wèi)細(xì)胞的pH值下降，淀粉酶催化合成淀粉（該酶在~時(shí)合成作用占優(yōu)勢(shì)），細(xì)胞濃度低，水分從保衛(wèi)細(xì)胞排到周?chē)?xì)胞中,氣孔便關(guān)閉。試驗(yàn)證明，葉片浮在pH值高或低的溶液中，可以分別引起氣孔張開(kāi)或關(guān)閉。（四）礦質(zhì)離子吸收與土壤pH值植物從土壤中吸收離子時(shí)，具有選擇性，即根部吸收的離子數(shù)量不與土壤溶液中的離子成比例。這種離子的選擇吸收，表現(xiàn)于對(duì)同一溶液中的不同離子，或同一種鹽中的陰陽(yáng)離子。根部對(duì)離子吸收之所以有選擇性，與不同載體的數(shù)量多少有關(guān)。某種載體多，吸收該載體運(yùn)輸?shù)脑鼐投啵駝t就少。不同植物生長(zhǎng)在相同的環(huán)境下，由于各種載體的數(shù)量不完全相同，所以吸收離子的情況是不一樣的。有人實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，番茄吸收鈣和鎂的速率比吸水速率大，從而使培養(yǎng)液中的鈣和鎂的濃度下降；但水稻培養(yǎng)液中的鈣、鎂濃度反而逐漸增高，這說(shuō)明水稻吸鈣和鎂的速率慢。就硅來(lái)說(shuō)，剛好相反，水稻吸收硅多，而番茄幾乎不吸收。這些差異說(shuō)明了作物對(duì)不同離子的吸收速率不一樣，也說(shuō)明作物吸水和吸鹽的比例不完全一致。離子的選擇吸收還表現(xiàn)在對(duì)同一種鹽的陰離子和陽(yáng)離子吸收的差異上。例如，供給(NH4)2SO4時(shí)，根對(duì)NH4+吸收多于SO42-，而植物根在吸收NH4+時(shí)，就要以吸附在根細(xì)胞表面的H+與NH4+進(jìn)行交換，使溶液的氫離子濃度增大，久而久之，溶液就逐漸酸化，這種鹽類(lèi)稱(chēng)為生理酸性鹽類(lèi)，大多數(shù)銨鹽屬于這一類(lèi)。相反，NaNO3和Ca(NO3)2等屬于生理堿性鹽類(lèi)，因?yàn)楦课誑O3-比Na+或Ca2+更多些,而植物根在吸收NO3-時(shí),就要以吸附在根細(xì)胞表面的HCO3-與NO3-交換。這樣，就有許多HCO3-殘留在溶液中，使溶液氫離子濃度變小。此外，還有一類(lèi)化合物的陰離子