【生物动画】红色果实中是否含叶绿体

来源:仪征中学 时间:2022-03-30
 

    绿色、青色的果实中含有叶绿体,红色的果实中是否不含叶绿体呢?黄色、蓝色、紫色、白色、黑色……的果实与叶绿体的关系又如何呢?为阐明这个问题,必须从植物细胞中的质体说起。

1质体的分类

质体是一类与碳水化合物的合成与储藏有关的细胞器,根据含有色素的不同,分成叶绿体、有色体和白色体三类。

1.1叶绿体

叶绿体是进行光合作用、制造有机物、维系植物生长的主要质体,只存在于植物的绿色细胞中,具双层膜结构的细胞器,有被膜、基粒和基质结构的存在。叶绿体中的色素有三大类(表I):一是叶绿素,主要包括叶绿素a和叶绿素b,还包括叶绿素c、叶绿素d、原叶绿素、细菌叶绿素、菌绿素;二是类胡萝卜素,包括叶黄素、胡萝卜素;三是藻胆素,包括藻蓝蛋白、藻红蛋白。

1.2有色体

有色体表面有双层膜包被,内部没有发达的膜结构,不形成基粒。有色体中的色素只含有叶黄素和胡萝卜素,由于两者比例不同,可使有色体分别呈现黄色、橙色或橙红色。有色体存在于果实、花瓣或植物体的其他部分,如胡萝卜的根呈金黄色。有色体的形状多种多样,如红辣椒果皮中的有色体呈颗粒状;旱金花瓣中的有色体呈针状。

1.3白色体

白色体和有色体一样,表面也有双层膜包被,内部也没有发达的膜结构,不形成基粒。白色体不含色素,呈无色颗粒状,普遍存在于植物体各部分的储藏细胞中,起着淀粉和脂肪的合成中心的作用。

2质体的发育

质体是由植物根和芽的分生组织的幼小细胞中的前质体发育而来的。前质体是一种较小的无色体,能分裂。最初,在幼小细胞内有一些为双层膜所包被的卵圆形或球形小体,其内为均匀的基质,无片层结构,但含有DNA、核糖体和淀粉或其他糖类。在未发育的前质体中,内膜内折形成小管状的类囊体原基。前质体的进一步的发育与光照条件有关,在光照条件下,由内膜内折形成的小泡或小管连结成链状,与内膜断开,在基质中逐渐生长、融合与重排,形成扁平的小囊即基质类囊体。有的部位扁囊叠置成多层,组成基粒。在类囊体发育的同时,也合成了光合色素,前质体即发育成叶绿体。

在黑暗的条件下,前质体形成的小泡转变成小管状,小管相互之间规则连接构成三维晶体结构,称为前片层体。具有这种结构的质体被称为白色体或黄化质体。这些质体不形成色素,这是黑暗中生长的植物会出现黄化的原因。

3质体的转化

把黄化的植物再放到光下,白色体又可以发育成正常的叶绿体。而有色体可以由白色体或叶绿体转化而来,例如发育中的番茄,最初含有白色体,以后转化成叶绿体,最后叶绿体失去叶绿素而转化成有色体,果实的颜色也随之变化,从白色变成绿色,最后成为红色。

有色体也能转化成叶绿体,例如胡萝卜根暴露于光下,其中的有色体就可发育为叶绿体;茎的厚角组织在光照下,其中的有色体可以发育出叶绿体,这也是为什么在幼嫩的根茎中也有叶绿体的原因。

4红色果实中是否含有叶绿体

在果实刚发育时一定含有叶绿体,随后在成长期和成熟期,由于各个品种植物的遗传特性不同和细胞内外环境的自然改变,必然要引起不同类型质体之间的相互转化,质体中色素也随之转化,果实便呈现不同色彩。但无论是什么颜色的果实中都仍然或多或少存在叶绿体。

此外,植物细胞内的液泡中含有花青素、藻红素等色素,因此植物的很多部位有颜色,如胡萝卜内部呈红色或青色,香蕉皮为黄色。这也影响着果实的颜色,有时甚至起着决定性作用。


 
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