1.叶绿素在植物中的作用是什么植物和人一样,要健康地成长,当然也需要食物了 。 不过,植物所需的食物大都是自己生产的 。
植物体上的每一片叶子就像是一个个“小工厂”,叶子里的叶绿素就是一个个“小工厂”里的“员工” 。 这些“员工”非常能干,能利用阳光的照射将水和二氧化碳合成糖、纤维素和淀粉等物质,而这些正是植物最喜欢吃的美味食品 。
叶绿素很勤劳,每天太阳一出来就开始工作,就是在阴天、雨天太阳不出来时,它也能借用云层中透过来的微弱阳光来制造食物,直至天黑了才休息 。
当然,植物要成长,除了吃自己制造的食物外,还要吃从土壤中吸取来的碳、氢、氧、氮、磷、钙、镁、硫、锌、铁、锰等多种元素 。
科学家曾经做过实验,把新鲜植物放在烈日下曝晒,发现失去了80%至90%的重量,这说明植物在生长过程中吸收了大量的水 。 据测算,一般植物能吸收相当于自己体重300倍至800倍的水 。 一棵玉米一个夏天要吸收200多千克的水 。 水是植物的生命之源,没有水它们就活不下去了 。
2.植物中叶绿素的作用2.2镉对叶绿体的影响2.2.1镉对叶绿体超微结构的影响 镉胁迫下植物出现毒性症状是由于叶绿素降解、叶绿体功能失调而不能进行光合作用所致 。
叶绿体是植物进行光合作用的主要细胞器,镉会损伤其超微结构 。 镉对叶绿体的毒害因植物发育阶段而有不同,研究发现,土壤加镉处理并未对幼叶叶绿体的超微结构发生任何可见影响,但成熟叶的叶绿体膜系统受到了很大伤害,在高镉条件下,叶绿体大多呈球形,膜系统严重受损,出现质壁分离和坏死 。
有研究表明,类囊体结构的完整性和有序性对于叶绿体在光合作用中进行正常而有效的光能转换是非常必要的 。 可见叶绿体结构上的破坏是镉离子对植物毒害的机制之一 。
2.2.2镉对光合色素的影响 叶绿素含量是影响光合作用的物质基础 。 在一定范围内,叶绿素含量与光合作用呈正相关关系,叶绿素含量越高,光合作用越强;但当叶绿素含量超过一定限度后,对光合作用便无影响 。
镉能取代叶绿素分子中的镁离子并干扰有关叶绿素合成酶的活性,使叶绿素合成受阻,同时增加了叶绿素分解酶的活性,使叶绿素分解 。 研究发现,镉酸盐在玉米(ze 。
mays)中会减少叶绿素的生物合成,在春小麦和燕麦中也发现类似结果 。 此外,亚镉酸盐也能使叶绿素合成受阻 。
宋东杰等研究了经不同浓度镉离子溶液处理的药材,发现其冬芽叶色变黄失绿,叶绿素含量随镉离子浓度的增高而逐渐减少 。 2.3镉对光合速率(强度)影响 已经有大量研究表明,叶绿体超微结构破坏和光合色素(尤其是叶绿素)减少是引起植物光合作用强度降低的主要因素之一 。
由于叶绿素具有接受和转换能量的作用,所以,在植株中凡是绿色的、具有叶绿素的部位都进行光合作用 。 在一定范围内,叶绿素含量越多,光合作用越强 。
随着叶片衰老,叶绿素含量下降,以及叶绿体内部结构的解体,光合速率下降 。 如前所述,镉破坏叶绿体超微结构,减少光合色素含量,从而降低了植物的光合速率 。
同一植物不同生育时期,镉对光合作用的影响不一 。 植物根系吸收镉进入体内,引起植物体内营养元素的不平衡,造成代谢失调,抑制植物生长,从而减少叶的同化面积,缩短叶的寿命,造成光合速率下降;镉引起气孔开度减少甚至关闭,CO2能进入叶片,叶片内淀粉的水解作用加强,光合产物转运又较缓慢,结果造成糖分累积,呼吸消耗增加等,引起光合速率降低 。
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