叶绿素养花的作用与功效

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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。

2.4镉对光合作用过程的影响 研究光合作用过程主要是研究光反应和暗反应,即研究光反应中光系统H(PSH) 和光系统I(PSI)之间的电子传递和光合磷酸化及暗反应中碳同化酶系的活性。一 方面镉使PSH活性和光合磷酸化受阻,影响ATP的形成,另一方面镉抑制核酮糖一1,5- 二磷酸(RuBP)梭化酶的活性,RuBP梭化酶作为植物体内光合碳循环中固定C氏 的关键酶,该酶的活性变化直接影响碳素的固定,进而影响体内的代谢过程。

2.4.1镉对光反应过程的影响 在农业中镉化物被广泛用作除草剂,能抑制光合作用光反应中PSll的电子传递!’“”’02]。由于光合磷酸化与电子传递相偶联,所以一些含镉除草剂通过抑制从P引I上 的醒(Q)向质体醒(PQ)的电子传递,或竞争性地占据Psll中位于QB(D!多肤上 的质体醒)的结合位点来阻断从Q八(D:多肤上的质体醒)到Q。

的电子传递【83]。除 草剂的杀草原理较复杂,至今尚不完全清楚。

但一般说来,除草剂主要是通过干扰和 破坏杂草的生理生化过程,使其失调,从而抑制杂草生长、发育,导致其死亡。由于 杂草与作物之间在形态、结构、生理和生长时间上,存在许多差异,除草剂正是充分 利用这些差异,通过形态选择、根系分布选择、发芽时间选择和生理生化选择等,以 取得理想的除草效果!’“,]。

就影响光合作用的除草剂而言,它们主要通过选择性抑制 杂草光合电子传递链、分流光合电子传递链的电子、抑制光合磷酸化、抑制色素的合 成和抑制水光解来抑制光合作用{‘。“}。

希尔反应(Hill:eaction)是光合作用中最独特和最本质的部分,叶绿体在光作用 下进行水分解并释放氧气!’0,l。Hill反应活力是反映廿十片光合强度高低的一个重要指 标。

镉浓度在1omolL”时,对蓝藻细胞光合放氧速率有促进作用,然后随镉浓度的 增加其光合放氧速率则下降[‘061。对菠菜的研究结果表明,Hg、As使Hill反应活性受 到抑制。

H3Aso;使燕麦叶片 Ps11最大光化学效率(FvzF。)降低[9,]。

stoeva等I”]对玉 昆明理}人学硕一t:,学位论文 米的研究也得到类似结果。另外,大多数重金属离子对Psll的抑制作用远较对Psl 显著,PSll是对重金属离子作用最敏感的部位I’。

7一’081。目前已有很多研究表明,在重 金属污染下,在其他可见损伤症状表现出来之前,光系统(特别是PSH)的一些变 化(如量子产额等)便会敏感而快速地发生!’。

9一川}。作为磷的同族元素,化学性质类似,镉能经磷转运系统通过质膜,一旦进入细胞 质,便能与磷发生竞争反应,例如,它能取代ATP(光反应中最早的相对稳定的一种 产物)的磷而形成不稳定的ADP一As,从而对细胞能量流动产生干扰!”’一”’j。

因此,镉 的毒性主要源于对磷代谢的干扰I”“1。研究表明,增加土壤中。

3.植物的叶绿素有哪些作用

植物的绿叶,被人们称为“绿色的工厂”。

谁都知道,植物要制造有机物质,必须进行光合作用,当然也一定要有叶绿素的存在。有些植物,例如稻子、红苋菜、秋海棠的叶子,常常是红色或者紫红色的。

这些叶子虽然是红色的,但是叶子里也有叶绿素。至于这些叶子所以成红色,主要是含有红色的色青素的缘故,它们含的色青素很多,颜色很浓,把绿色盖住了。

要证明这件事儿,并不困难。你只要把红叶子放在热水里煮一下,就真相大白了。

花青素是很容易溶于水的。而叶绿素是不溶于水的。

在热水里,花青素溶解了,叶绿素仍留在叶子中,煮过后的叶子由红变绿了,这就证明了红叶子上确有叶绿素存在。另外,许多生长在海底的植物,像海带、紫菜,也常常是红色或者是褐色的。

其实,它们同样含有叶绿素,只不过绿色被另一种色素——褐色素遮住罢了。至于,有些植物的叶子,像枫树、槭树的叶子,本来是绿色的,到了秋天就变为红色了,这是因为叶绿素被破坏,而花青素(它是红色的)显示出来的缘故。

叶绿素养花的作用与功效

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