为什么绿色植物会变成棕色?

困难的项目

容易

大概的成本

8美元买生菜(红的和绿的都有)、纸巾和海报板

安全问题

在用刀切沙拉蔬菜时可能需要成年人的监督。

完成项目的大致时间

一个星期

客观的

吃沙拉是清爽的，因为我们可以吃到活的蔬菜。然而，让绿叶在你的盘子里变成棕色枯萎是没有食欲的。在一系列的实验中，学生们将了解为什么新鲜蔬菜衰老得如此之快，以及是什么因素加速了蔬菜的褐变过程。他们将了解色拉油的表面张力，蜡质叶角质层的渗透性，以及叶中的海绵状空隙是如何影响褐变和萎蔫的。

项目目标

目的是让年幼的孩子检查沙拉蔬菜的褐变和萎蔫。

材料和设备

• 绿色的生菜
• 红色的生菜
• 显微镜(可选)
• 切青菜用的刀
• 纸巾
• 醋(使用任何一种透明的醋。深色的醋(如苹果醋)也可以，但颜色太深会让人很难区分纸巾上的植物色素和醋。)
• 色拉油(花生油、橄榄油、菜籽油或其他植物油都可以)

简介

背景信息

你可以想象，食品科学家长期以来一直在研究植物变黄的原因。早在19世纪80年代，人们就发现了最早的一些酶，这些酶可以使树上的漆变成棕色。从那时起，我们了解到一种叫做多酚氧化酶的酶负责蔬菜的褐变。虽然多酚氧化酶可能会导致我们美味的绿色沙拉在一天左右变黄，但我们处理沙拉蔬菜的方式也会加速这一过程。“割还是撕”的争论已经激烈了几代人。那些声称撕裂使褐变最小化的人通常认为撕裂的细胞更少。然而，这种观点并不一定是好的。有时，植物中的一组细胞比任何单个细胞结合得更紧密。有证据表明，树叶越脆弱，就越容易被砍伐。因此，虽然学生们可能会看到切下和撕下的生菜叶子之间几乎没有区别，但罗勒叶和撕下的罗勒叶之间会有明显的区别。

由于油和醋对植物细胞有巨大的影响，所以沙拉也会加速植物的褐变和萎蔫。单个叶子有一层蜡质角质层覆盖。它们内部也有很大的空气空间，以帮助光合作用时的气体传输。这些微小的空气空间就是菠菜受热后体积会缩小的原因。我们对待蔬菜的方式也会影响到蜡质角质层和空气空间。

可以预见的是，在沙拉酱中使用的酸性醋对沙拉蔬菜是有害的。学生们可以观察到，白色的纸巾上有红色生菜叶渗出的植物色素。然而，最令人惊讶的是叶子在油中浸泡后的反应。当蜡质角质层使水凝结在叶子上时，油不会凝结，而是直接流到叶子中的气孔中。在显微镜下，学生们可以观察到浸过油的叶子中喷出的微小气泡。一些学生可能也会理解油的表面张力和水的表面张力之间的区别。学生们将会观察到，油对生菜叶子的伤害要比醋快得多。根据这些结果，沙拉酱应该在吃之前立即加入!

研究问题

• 切沙拉用的绿色蔬菜会比撕扯蔬菜更快变黄吗?像罗勒这样脆弱的绿色蔬菜和像长叶莴苣这样坚固的绿色蔬菜之间有什么区别吗?
• 一种温和的酸，比如沙拉酱中的醋，会影响蔬菜变黄和枯萎的速度吗?
• 沙拉酱的表面张力与褐变速度有关吗?为什么?
• 叶子中的蜡质角质层与褐变有什么关系?所以如何?
• 叶子的海绵状结构与枯萎有什么关系?

开始背景研究的术语，概念和问题

• 褐变
• 酶的作用
• 多酚氧化酶
• 角质层
• 叶子的细胞结构
• 表面张力

实验的程序

实验# 1

1. 切一些结实的长叶莴苣叶。把它们放在两天内不会有人打扰的地方。
2. 撕一些结实的长叶莴苣叶子。试着沿着叶子的隆起处和任何看起来最自然的地方流泪。把撕掉的叶子放在两天内不会被打扰的地方。
3. 把一些未动过的长叶静置两天。这些是你的控制。
4. 用易碎的罗勒叶重复步骤一、二、三。
5. 在6小时，12小时，18小时，24小时，36小时和48小时检查你的叶子。哪一个最容易变黄?控制组和其他叶子之间有什么区别吗?割裂的叶子和撕裂的叶子有区别吗?那罗勒叶和长叶叶之间呢?把你的观察记录下来。拍照。

实验2号

1. 将一些红莴苣叶用醋轻拌。任何透明的醋都可以。把涂了醋的叶子放在白纸巾上。把一些脱了衣服的叶子放在白纸巾上作为对照。
2. 分别在20分钟、半小时、1小时和2小时检查生菜叶子。仔细看看纸巾。有没有证据表明纸巾上的色素是从受损细胞中泄漏出来的?
3. 在显微镜下检查对照叶子和醋浸泡过的叶子的一部分。画出你看到的东西。

实验3号

1. 将一些生菜叶涂上植物油(任何一种生菜都可以)。其他一些莴苣叶加水浸泡。
2. 生菜切好后立即检查叶片，10分钟和20分钟后，水和油是凝结起来还是扩散到叶片上?叶子的质地会发生什么变化?
3. 在显微镜下检查树叶。用大头针在一片浸过油的叶子上戳一个洞，在显微镜下仔细观察几分钟。你看到了什么?
4. 把你的观察记录下来。拍照!

参考书目

1. 哈罗德·麦基的《好奇的厨师》
2. 麦吉尔大学科学与社会办公室为什么莴苣有时会变成棕色?＂