二氧化碳和光合作用(2)
鉴于浮游植物中的光合色素直接参与光合作用,通过叶绿素a、b、c含量比例的测定,可以分析样品中的种类组成,根据叶绿素a的含量,可以间接地推算出初级生产力。
光合色素主要分为两大类,一类是天线色素,主要是负责接收光并传递到反应中心,另一类是反应中心色素,它能把光在反应中心进行电荷分离,转换成有机物质。这其中,叶绿素-a是主角,其他如叶绿素-b、叶绿素-c、叶绿素-d等都是配角,只有叶绿素-a才能完成接收传递光、并将可见光转化为化学物质和氧气的过程。
植物的光合作用,亦是叶绿素与某些可见光共振,才能吸收阳光,产生氧气与养分。
高激发态 蓝光 热损耗能 量 水 平吸 收 蓝 光 光 子 后低激发态 红光 吸收 红光 光子 后 荧光 (以发射更长波 长光子的方式损 耗能量)波 长 λ荧光 吸收基态(最低能量状态) 图 4-7 叶绿素的光吸收和光发散。
. . 鲜质量与干质量 月 日在各盐处理目前对于盐胁迫下植物叶绿素含量变化的机理尚 中取任意 盆共 株曼陀罗苗,用去离子水冲洗未形成统一的认识 ,许多生理变化过程仍不清干净,擦干称量每株鲜质量,℃杀青 ,随楚 ,对盐胁迫导致光合降低的原因是气孔限制 后 ℃烘干至恒质量后称量,计算含水量。
2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量dna和rna,叶绿素分布在基粒片层的膜上,在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
不甘当配角的叶绿素-f
来自英国帝国理工生命科学系的研究人员发现,在美国黄石公园的细菌垫、以及澳大利亚的海滩岩等阴暗环境中,存在着一种蓝藻细菌。由于它周围几乎没有可见光,含有叶绿素-a的标准光合作用系统就会失效,从而被叶绿素-f接管。
叶绿素-f能吸收波长大于760nm的光,是已知能吸收最大波长的光的叶绿素。在此之前,人类一直以为它只具有捕获光的作用。而最新的研究表明,叶绿素-f在光合系统中也能进行光化学反应。
当处于阴暗条件下时,叶绿素-f就会在光合作用过程中起着关键性作用,它能利用能量很低的近红外光来进行复杂的化学反应。
植物具有光合作用的能力——借助光能及叶绿素,利用水、无机盐和二氧化碳进行光合作用,释放氧气,产生葡萄糖等有机物,供植物体利用。
二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料,温室中常用二氧化碳作肥料.。
这其中的原理是由于没有阳光的供给,韭菜不能正常光合作用,从而无法合成叶绿素,所以会长出黄白色的韭黄。
植物、庄稼、树木在进行光合作用时天然地就可以吸收大气中的二氧化碳,然后通过它们遍布在周围土壤里的根系将多余的二氧化碳排放到其中。
科学家也表示,最新报道的这种基于叶绿素-f的光合作用代表了第三种广泛存在的光合作用类型。但是,它仅适用于阴暗且富含红外线的特殊环境中;在正常光照条件下,光合系统仍会使用标准的红光形式进行光合作用。
或应调整外星生命寻找方向
这一发现不仅有重要的科学价值,也有积极的实际意义。例如对农作物的改造,帮助寻找外星生命等。
“我们可以通过基因改造的方式,让农作物具备在阴暗环境下生长的可能,但是目前来看还没有这个必要性。”许晓明说,光照越强转换的能量越多,现阶段在地球上种植的农作物为了达到较高的产量,需要强光照,即使人类改造出能在夜里生长的农作物,实际价值并不大。
但是,对于寻找外星生命来说,这个发现可谓意义重大。
他们比较了光合作用细菌的共同基因和其它已知基因组的细菌,发现只有少数同源基因堪称独特。
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