浙科版高中生物中关于蔗糖的几个问题

蔗糖在浙科版高中生物教材中出现的次数不多，一个是在讲生命的物质构成时说到蔗糖是二糖，是非还原性糖类；二是在质壁分离及复原实验时强调用30%的蔗糖做细胞外溶液诱导细胞质壁分离；三是在光合作用中强调多数的产物三碳糖磷酸生成蔗糖运给其他细胞利用。这里依次来解释一下几个相关的问题：

一、     蔗糖是二糖，是非还原性糖。

这个也许也是第三点“蔗糖是植物体内糖类运输形式”的恰当解释：二糖，相对小的分子量，水溶性好，也许还有粘滞性小等各种特点决定了蔗糖能够充当植物体内有机物的运输形式。另外，作为非还原性糖性质相对稳定也是理由之一。

对于蔗糖作为生物体内有机物运输形式这一事实，笔者认为可能还有一个很关键的解释：凑巧了！也许还有另外一种糖作为有机物运输形式也不错，但是遗传漂变就保留了蔗糖作为运输形式的生物模式。一个很极端的假设：刚刚需要有机物运输的远古，有两株植物，一个以蔗糖为运输形式，另一个以另外一种糖作为有机物的运输形式。本来二者都生活的很好，但是因为雷电劈死了以另外一种糖作为有机物运输形式的植物，只有以蔗糖为有机物运输形式的一株活了下来，以后的植物都是它的后代，当然以蔗糖为运输形式。

在利用进化观点解释生物问题时，“存在即合理”是一个很不错的理由。我们能解释这么做可以，但是很难说通为什么非要这样，尤其是明显有更好替代方案的时候。如为什么我们人类在进化的过程中不淘汰近视眼基因的问题。

二、     质壁分离及复原实验

我们具体实验操作是用30%的蔗糖溶液诱导洋葱外表皮细胞渗透失水观察质壁分离，然后用自来水处理观察质壁分离之后的复原。那么如果一直放在30%的蔗糖溶液中，洋葱外表皮细胞会发生质壁分离的复原吗？

两个理由笔者认为会的。首先是刚刚说过蔗糖是植物体内有机物的运输形式，既然是运输形式，是运给其他细胞利用的，那么相应的植物细胞必须能吸收。不然就需要运到相应细胞外侧，再由相关的酶体系水解然后吸收，很难想像日常需要大量吸收的蔗糖会经过合成、运输、水解这么繁杂的轮回，必然是越简单越好。

第二个理由是，北京某中学的老师做过相关实验，并有论文发表说明利用蔗糖可以自动复原。

三、     光合作用中多数产物三碳糖磷酸生成蔗糖运给其他细胞

首先使作为产物的三碳糖磷酸本来就是少数，因为5/6的三碳糖磷酸要作为重新生成RuBP的反应物参与三个RuBP的再生，以保证卡尔文循环的持续发生。剩余的1/6才作为真正的产物三碳糖磷酸而脱离卡尔文循环，其中多数是形成蔗糖运给其他细胞利用；1/6中的少数留在叶绿体内合成淀粉、脂质和蛋白质。

这种比例也是生物圈中大量异养生物存在的前提：植物光合作用细胞产生的有机物不光细胞自身用不完可以运给个体的非绿色细胞，而且这样仍然用不完，于是进一步成为异养生物直接或间接的食物来源。