理论教育 甘蔗生命之谜:为何只有一头甜

甘蔗生命之谜:为何只有一头甜

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:只有在保证顶尖活性的情况下,甘蔗才能保持光合作用,保障甘蔗的正常生长,制造出更多的糖来提高含糖量,这也是甘蔗上头不甜的原因所在。从以上情况中可以看出甘蔗并不是一头甜,准确地说甘蔗是两头都不甜。而甘蔗梢节不甜的部位才是绿色植物。甘蔗在绿色植物界是一个极为特殊的物种,在预防多糖酶和双糖酶的攻击方面是最成功的物种,因此才确保了自身的活性与后代的安全,这也是甘蔗不能两头甜的根本原因。

甘蔗生命之谜:为何只有一头甜

在前面的问题中我们已经提到植物的花朵中不含叶绿素,因为叶绿素不能在高糖分的环境中存活。叶绿素之所以害怕高糖分的环境,是因为高糖分的环境中存在着各种不利于叶绿素存活的多种活性酶,叶绿素在这些酶的分解中会失去了活性。在水果的成熟过程中更是如此。甘蔗在生长前期,无论是茎秆还是叶片都是绿色的,随着甘蔗的长高成熟,下部茎秆中的糖度开始升高,茎秆的颜色也开始由绿变白、变紫。伴随着茎秆颜色的加深,甘蔗茎秆下部的叶片也开始枯死,茎秆的成熟度越高,枯死的叶片也越多。甘蔗叶片的枯死并不是因为下部的光照不足,也不是水分缺失,而是由于糖分升高造成的。甘蔗茎秆颜色的变化也是因糖分升高所致。甘蔗叶片枯死与茎秆变色和水果成熟的道理是一样的,都是因为酶的分解形成的。水果由绿变红、变黄、变紫是因为花青素代替了叶绿素,而甘蔗茎秆变白、变紫也同样是花青素代替了叶绿素。花青素是天然色素,还是抗氧化剂。植物为了保持活性,在叶绿素不能存活的部位,由花青素、叶黄素代替叶绿素,这是植物保持活性的唯一选择。也是甘蔗能够长期保持活性而不腐烂的直接原因,更是花青素在植物体内的重要作用之一。

甘蔗的叶片枯死与茎秆的变色再一次证明了叶绿素害怕高糖分的环境,是植物界的共性问题。而甘蔗能够在高糖环境中存活不死,除借助花青素的抗氧化功能外,阻断酶的降解是甘蔗存活的关键所在。除了阻断糖的降解之外,阻断糖的转移更加重要。这种阻断是多向的,一是向下,二是向上,三是向外。向下阻断:阻断糖向甘蔗的根须传导,这种阻断是防止糖和酶对甘蔗根须的伤害,是保障根须长期具有活性的需要,这也是甘蔗根须不甜的直接原因。向上阻断:防止糖向上传导,从而确保甘蔗梢节和顶端叶片的活性。只有在保证顶尖活性的情况下,甘蔗才能保持光合作用,保障甘蔗的正常生长,制造出更多的糖来提高含糖量,这也是甘蔗上头不甜的原因所在。向外阻断:在叶芽生长之前向外阻断主要是阻断糖向叶芽的传导。叶芽是甘蔗繁殖的主要方式之一。向外阻断是双向的,这种阻断,既可以防止外面的双糖酶进入甘蔗体内降解蔗糖,又阻断了甘蔗体内的蔗糖向外渗透。在甘蔗的生长环节中确保顶尖部位的生理活性,是甘蔗必须要解决的生理难题。甘蔗顶尖要保持生理活性,就要保证有足够的水分和各种生理元素从根部送往顶端。这些物质在上达的过程中,茎秆是必经之路,然而甘蔗茎秆中的糖含量很高,带来的问题是既要运送水和各种营养物质上达所需之处,又不让糖跟着一同上去。这种有选择性地运送绝非易事,因为糖是极易溶于水的物质,能把水和糖分开更是不易,甘蔗是如何把糖留下来的?除此之外,如果不能把糖妥善保管好,要是让糖分四处溜走的话,不论是甘蔗的根须和叶芽及顶尖的生长点,全部会因糖的降解而被杀死。从这点说,能够确保茎秆中糖的安全,就是保证甘蔗自身的生命安全。阻断糖的渗透和降解,是甘蔗成功生存的必然选择。在此基础上,体液循环就成为甘蔗生存的难题。要知道作为禾本科植物的甘蔗,外皮是很薄的,这样就更增加了上下循环的难度,只不过这些难题早已被甘蔗成功地解决了。甘蔗是如何做到的?要解答这些问题很难,还是留给专家们来做吧。从理论上说,建立糖库,把糖存放在糖库中,并加以密封是最佳方案,然后在搭建起上下循环的通道,就相对容易些,即便如此也并非易事,因为甘蔗茎秆的直径是有限的,而且甘蔗的骨质层也并不丰厚,想想都很难。从以上情况中可以看出甘蔗并不是一头甜,准确地说甘蔗是两头都不甜。甘蔗甜的部位也就是甘蔗的茎秆部分,应该认定为是甘蔗的果实,不论是从甘蔗所含的物质成分上,还是实际的功能上,都应该把甘蔗的茎秆叫做甘蔗的果实。而甘蔗梢节不甜的部位才是绿色植物。甘蔗在绿色植物界是一个极为特殊的物种,在预防多糖酶和双糖酶的攻击方面是最成功的物种,因此才确保了自身的活性与后代的安全,这也是甘蔗不能两头甜的根本原因。由于甘蔗的生理特性极为特殊,具有很高的研究价值,深入研究甘蔗的生理习性很重要。(www.daowen.com)

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