什么是植物消化酶?要回答这个问题,我们首先得问:消化酶到底是什么?你可能在某次生物课上学过酶,不过我们这里给你做个复习。

生物体需要能量来维持功能。那么,这种能量来自哪里?当然是食物!当你狼吞虎咽地吃下一片披萨或喝下一杯橙汁时,身体不会魔法般地吸收一块意大利辣香肠或者橙子果肉。它需要某种东西来使这些能量可被利用——比如酶!

 

 

消化酶

 

需要将食物转化为能量的生物体都需要某种酶来完成这项工作。它们帮助生物体将一顿饭分解成身体更容易吸收的更小成分。消化酶将蛋白质、脂肪和碳水化合物溶解成微小分子,这些分子在通过时被小肠吸收。某些食物甚至含有促进消化的酶。

消化酶主要分为几类:

  • 蛋白酶和肽酶将蛋白质分解为小肽和氨基酸。
  • 脂肪酶将脂肪分解成三个脂肪酸和一个甘油分子。
  • 淀粉酶将淀粉和糖类等碳水化合物转化为葡萄糖等简单糖。
  • 核酸酶将核酸转化为核苷酸。

现在,我们对消化酶有了更清晰的了解,再来问问我们的原问题。

 

pitcher plant

 

 

什么是植物消化酶?

 

虽然大多数植物通过光合作用制造能量,但有些植物实际上从别处获取养分。

食虫植物仅占所有植物种类中的极小比例,它们有一种极为独特的获取养分方式。由于它们常生长在贫瘠的土壤中,这些植物需要用另一种方法补充养分:捕食。它们能够像动物利用消化道一样将有机物转化为能量。为了将食物分解成更小的成分,你猜它们使用什么?酶!虽然植物的消化酶与动物不同,但它们经历的过程非常相似。

植物最重要的养分是氮、磷和钾。植物消化酶使食虫植物能够在本难以获取养分的环境中获得这些必需元素。植物和动物的消化酶是独立进化而成的,这正是趋同进化的绝佳范例!

植物从改良的叶子分泌消化酶。以猪笼草为例,它们产生的消化液中含有这些酶。对于捕蝇草来说,植物的“嘴”表面被这些酶覆盖,夹住猎物,不仅捕捉它,还尽可能地让酶覆盖猎物表面。

 

壳质酶示意图

 

常见植物酶

 

  • 酯酶
  • 磷酸酶
  • 葡聚糖酶
  • 过氧化物酶
  • 脲酶
  • 壳质酶

所有这些酶都有特定功能,即只分解一种或几种独特结构。顾名思义,壳质酶用来分解昆虫和其他节肢动物的外骨骼(由几丁质组成)。没有它,植物无法消化甲虫坚硬的外壳。

植物消化酶是生物学的奇迹。想想看,植物进化出一种与人类及其他动物消化食物类似的方式,真是令人惊叹!