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叶绿素及其影响条件
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2018-12-13
2页
2.13分
同一植物不同年龄叶绿素a、b含量比较
一、文献综述
(一)叶绿素
叶绿素(chlorophyll):光合作用膜中的绿色色素,它是光合作用中捕获光的主要
成分。
高等植物叶绿体中的叶绿素(chlorophyll ,chl)主要有叶绿素a 和叶绿素b 两种。
它们不溶于水,而溶于有机溶剂,如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。在颜色上,叶绿素a 呈
蓝绿色,而叶绿素b呈黄绿色。按化学性质来说,叶绿素是叶绿酸的酯,能发生皂化反应。
叶绿酸是双羧酸,其中一个羧基被甲醇所酯化,另一个被叶醇所酯化。
叶绿素分子含有一个卟啉环的“头部”和一个叶绿醇的“尾巴”。镁原子居于卟啉环
的中央,偏向于带正电荷,与其相联的氮原子则偏向于带负电荷,因而卟啉具有极性,是
亲水的,可以与蛋白质结合。叶醇是由四个异戊二烯单位组成的双萜,是一个亲脂的脂肪
链,它决定了叶绿素的脂溶性。叶绿素不参与氢的传递或氢的氧化还原,而仅以电子传递
(即电子得失引起的氧化还原)及共轭传递(直接能量传递)的方式参与能量的传递。
(二)影响叶绿素形成的条件
(1)光 光是影响叶绿素形成的主要条件。从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光,
而光过强,叶绿素又会受光氧化而破坏。黑暗中生长的幼苗呈黄白色,遮光或埋在土中的
茎叶也呈黄白色。这种因缺乏某些条件而影响叶绿素形成,使叶子发黄的现象,称为黄化
现象(etiolation)。也有例外情况,例如藻类、苔藓、蕨类和松柏科植物在黑暗中可以合
成叶绿素,其数量当然不如在光下形成的多;柑橘种子的子叶及莲子的胚芽在无光照的条
件下也能形成叶绿素,推测这些植物中存在可代替可见光促进叶绿素合成的生物物质。
(2)温度 叶绿素的生物合成是一系列酶促反应,受温度影响。叶绿素形成的最低温度
约2℃,最适温度约30℃,最高温度约40℃。秋天叶子变黄和早春寒潮过后秧苗变白,都
与低温抑制叶绿素形成有关。高温下叶绿素分解大于合成,因而夏天绿叶蔬菜存放不到一
天就变黄;相反,温度较低时,叶绿素解体慢,这也是低温保鲜的原因之一。
(3)营养元素 叶绿素的形成必须有一定的营养元素。氮和镁是叶绿素的组成成分,铁、
锰、铜、锌等则在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其它间接作用。因此,缺少这些
元素时都会引起缺绿症(chlorosis),其中尤以氮的影响最大,因而叶色的深浅可作为衡量
植株体内氮素水平高低的标志。
(4)氧 缺氧能引起Mg-原卟啉IX或Mg-原卟啉甲酯的积累,影响叶绿素的合成。
(5)水 缺水不但影响叶绿素生物合成,而且还促使原有叶绿素加速分解,所以干旱时
叶片呈黄褐色。
(三)嫩叶和老叶叶绿素含量差异
嫩叶叶绿素a、b多,老叶叶黄素和胡萝卜素多。叶子变老以后,叶绿素a、b会从老
叶转到嫩叶上去。因此随叶龄增长,叶绿素先逐渐增加,再逐渐减少。幼龄的叶片中叶绿
体发育不完全,叶绿素含量也较少;进入成熟阶段后,是光合作用制造有机物的主力,叶
绿素大量合成并保持,叶片也因此颜色逐渐加深;叶片开始衰老后,叶绿素或分解,或转
移,在新的叶片中合成,这时叶片显示黄色(叶黄素和胡萝卜素),逐渐脱落
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