我与淀粉粒的故事（真实）
我与淀粉粒的故事
北京师范大学附属中学——卢晓华
生活篇中“叶绿体中的淀粉粒”、有“年轮”的淀粉粒、种子中淀粉和脂肪的检测三个主题都跟淀粉有关，其实它们都是生成性问题付诸实践探究的结晶，接下来我们就来聊一聊它们背后的故事。
最早关注到这个淀粉粒儿的问题，实际上是在我在高中教学过程中发现的，高中教材必修一有一个物质鉴定实验，其中一个就是用苏丹Ⅲ染液检验生物组织中的脂肪，当时的实验材料我们已经拓展为三种，有花生种子，菜豆种子，蚕豆种子，我们在实验过程中发现花生脂肪含量非常多。但是呢，我们注意到了有一些不着色的小颗粒儿，而这个在菜豆种子中着色的油滴更少，而更多的是不着色的大颗粒儿，根据经验我们自然想到这是淀粉粒儿。
学生们对淀粉溶液遇碘变蓝已经很熟悉了。当时我们就想，能不能想一个办法让学生们同时在同一个细胞中看到脂肪粒和淀粉粒，要实现这一目的就得去尝试进行双染？就开始进行尝试，发现先用碘液染色，再用苏丹Ⅲ染色，效果不如先用苏丹Ⅲ，再用碘液。如果先用这个碘液染色的话呢，再用苏丹 Ⅲ染色话呢，后期这个再加 50%酒精洗去浮色的时候对前面淀粉的染色产生不良影响，会脱去很多蓝色，淀粉粒不易看清楚。后来经过进一步的探索和设计，我们将这个实验设计为对比实验，只用菜豆和花生，对比两者淀粉和脂肪含量的差异。花生细胞中含有大量的脂肪粒和少量的淀粉粒，而菜豆含有大量的淀粉粒和少量的脂肪粒。在显微镜下直接进行观察时，很多人都会被红蓝交替、大小不一、多少不等的脂肪粒和淀粉粒紧紧抓住眼球（下图 1）！
图 1 花生子叶中的淀粉（蓝色）和脂肪（橘黄色）
在液晶屏的显微镜下，我就尝试想放大了来去看这个淀粉粒儿啊，就把马铃薯块茎细胞刮破，释放出大量淀粉粒，然后再进行这个碘液染色，这样在高倍镜下观察就能够看出来淀粉粒的细微的结构，在高倍镜下看到它们就像一个个的光滑的蓝色贝壳儿似的，这样的结构就会感觉特别的奇特啊，正是因为它有层纹和脐点的结构，那这些结构是怎样形成的呢？通过查阅文献资料，我们才了解到脐点原来是淀粉粒“生长变大”的原点，葡萄糖在这里开始聚合形成淀粉，而层纹是支链淀粉和直链淀粉交替排列形成的结构。并且我们还了解到，不同种属的淀粉粒形态还有较为固定的差异，从而成为种属鉴定依据，在考古学中都有广泛的应用呢（下图 2）。
图 2 马铃薯块茎中的淀粉粒
（有明显的脐点和层纹）
我们自然就会想到，谷类作物种子中有很多淀粉粒儿，如小麦淀粉粒的形态是怎么样的？跟马铃薯有何区别呢？带着这份好奇心，我们就观察了小麦淀粉粒儿，在看小麦淀粉热的过程中的话呢，就发现了新的问题：小麦的淀粉粒儿有典型的二型特征，有的淀粉粒跟马铃薯的类似，又大又圆的啊，层纹和脐点都能看的很清楚的（虽然不如马铃薯的惊艳）；那么有的淀粉粒，又小又是带棱角的，我们就感觉比较奇怪啊，通过查阅文献，发现：这一问题早就有专家们研究的很清楚了，并且在日常生活中，如在面包、蛋糕等食品的烘焙中有很多应用呢！大家如果同样也感兴趣的话，就打开《微观星球——显微镜下的奇秘世界》一探其中的究竟吧（下图 3）！
图 3 小麦胚乳中的二型淀粉粒
（体积大较光滑的为 A型，体积小有棱角的为 B型）
微观星球，4本书一套，铜版纸
淀粉粒的形成与植物的光合作用密切相关，初中阶段生物学就提到，植物叶片在光照下通过光合作用形成淀粉，并且通过对比实验，可以验证光是光合作用必要条件，光合作用的产物有淀粉，而淀粉的鉴定方法就是通过用碘液对脱去绿色的叶片进行染色，见光而进行光合作用的叶片会被染成蓝色。其实同学们感兴趣的话就会深入来想，这些淀粉在哪里呢？自然就会推断到叶绿体，叶绿体中的叶绿素等色素用热乙醇溶出来后，应该是无色的，但如果当中积累了淀粉，那叶绿体中的淀粉就会被碘液染成蓝色，叶绿体有多少，具体分布在哪里就会很清楚了。于是我们就观察了很多用热乙醇脱色的叶片，发现叶绿体们确实由原来的“翠玉成团”变成了“蓝石成簇”，这样的转变给人的感觉是不是很神奇？
图 4 下“翠玉成团”，上 “蓝石成簇”
我们没有停止探索的脚步，我们知道，组成气孔的保卫细胞中也有叶绿体，是不是也会积累淀粉呢？当我们将镜头转向保卫细胞时，你会发现在由下表皮细胞组成的“黄色荒漠”中，点缀着一对儿一对儿黑珍珠般闪亮的保卫细胞，而这些保卫细胞中的“黑珍珠”就是淀粉粒（图 5）！
图 5 保卫细胞中的淀粉粒（蓝黑色颗粒）
我们接着将目光转向了马齿苋，马齿苋叶片不是所有的叶绿体脱色后都能被染成蓝色，只有围绕着导管和筛管的一圈叫做维管束细胞的叶绿体才被染成蓝黑色，这是为什么呢？其实，只要你了解碳三植物和碳四植物在光合作用特点上的区别，这一问题也就迎刃而解了！同学们，大家还等什么？赶快一起来欣赏精美的显微图片吧，在“微观星球”中，满足自己猎奇的眼球的同时，又能学到很多生物学相关的知识呢（图 6）！另外，我相信，在这套精美图书的提示下，会有更多同学拿起自己的显微镜，准备开始探索美妙惊奇的微观世界了，我们非常期待同学们有更奇特的发现呢！
图 6 马齿苋维管束鞘细胞中存在大量含有淀粉粒的叶绿体（蓝黑色颗粒）
上面的淀粉粒只是很小的一个案例
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