葉綠素的生物合成和植物的葉色
來(lái)源： http://m.52lvi.cn/ 類別：實(shí)用技術(shù) 更新時(shí)間：2013-05-17 閱讀次
【本資訊由中國(guó)糧油儀器網(wǎng)提供】 葉綠素和其他生命物質(zhì)一樣，也是不斷地進(jìn)行代謝的，有合成，也有降解。
(一)葉綠素的生物合成
葉綠素的生物合成可以分為4個(gè)階段。策I階段是從谷氨酸開始，生成5—氨基困戊酸后，2分子AI、A合成含毗咯環(huán)的膽色素原。第二階段是4個(gè)PBG分子賽合成原葉琳販。原葉啪遼是形成亞鐵血紅素和葉綠素的分水嶺。如果與鐵結(jié)合，就生成亞鐵血紅家；如果導(dǎo)入鎂原子，則形成M8原g卜琳，后者V環(huán)環(huán)化，IV環(huán)還原，就形成單乙烯基原葉綠素酯a。在光照下和NADPH存在下，原葉綠素酯氧化還原酶催化后考就進(jìn)入第皿階段，N環(huán)還原形成葉綠宏酯a(這是葉綠素生物合成員關(guān)鍵的需光過(guò)程)。第IV階段是植醇尾巴與W環(huán)的丙酸配化，就形成葉綠家a。葉綠京b是由葉綠素a演變而來(lái)的，葉綠素合成的含量可由葉綠素測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量。
(二)植物的葉色
植物葉子呈現(xiàn)的顏色是葉子各種色素的綜合表現(xiàn)，其中主要是綠色的葉綠親和黃色的類胡蘿卜素兩大類色素之間的比例。高等植物葉子所含各種色素的數(shù)量與植物種類、葉片老嫩、生育期及季節(jié)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，正常葉子的葉綠素和類胡蘿素的分子比例約為3：1，葉綠素a和葉綠素b也約為3：1，葉黃素和胡蘿卜素約為2：1。由于綠色的葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，占優(yōu)勢(shì)，所以正常的葉子總是呈現(xiàn)綠色。秋天、條件不正�；蛉~片衰老時(shí)，葉綠素較易降解，數(shù)量減少，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，所以葉片呈現(xiàn)黃色。至于紅吁，因秋天降溫，體內(nèi)積累丁較多糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)可溶性糖多了，就形成較多的花色素昔(紅色)，葉子就呈紅色。楓樹葉子秋季變紅，綠肥紫云英在冬春寒涵來(lái)臨后葉莖變紅，都是這個(gè)道理�；ㄉ匚粑盏墓獠粋鬟f到葉綠京，不能用于光合作用。
許多環(huán)境條件影響葉綠窮的生物合成，從而也影響葉色的深淺。
光是影響葉綠察形成的主要因素。從上述可知，單乙烯基原葉綠素酪經(jīng)過(guò)光照后，才能順利合成葉綠家，如果沒(méi)有光照，一般就只能停留在這個(gè)步驟。形成葉綠素所要求的光照強(qiáng)度相對(duì)較低，可見光中各種波長(zhǎng)的光照都能促使葉綠素形成。一般植物在黑暗中生長(zhǎng)都不能合成葉綠家，葉子發(fā)黃。這種缺乏任何一個(gè)條件而阻止葉線素形成，使葉子發(fā)黃的現(xiàn)象，稱為黃化現(xiàn)象。光線過(guò)弱，不利于葉綠家的生物合成，所以，作物栽培密度過(guò)大，上部遮光過(guò)甚，植株下部葉片葉綠素分解速度大于合成速度，葉色變黃。
葉綠素的生物合成過(guò)程，絕大部分都省酶的參與。溫度影響配的活動(dòng)，也就影響葉綠素的合成。一般來(lái)說(shuō)，葉綠素形成的最低溫度是2—4℃，最適溫度是30℃上下，最高溫度是40℃。秋天葉子變黃和早春寒潮過(guò)后水稻秧苗變白等現(xiàn)象，都與低溫抑制葉綠素形成有關(guān)。
礦質(zhì)元素對(duì)葉綠素形成也有很大的影響。植株缺乏氮、鎂、鐵、錳、銅、鋅等元素時(shí)，就不能形成葉綠素，呈現(xiàn)缺綠病。氮和鎂都是組成葉綠素的元素，當(dāng)然不能缺少。至于鐵、錳、銅、鋅等元素，它們可能是葉綠素形成過(guò)程中某些酶的活化劑，在葉綠素形成過(guò)程命起間接作用。
(一)葉綠素的生物合成
葉綠素的生物合成可以分為4個(gè)階段。策I階段是從谷氨酸開始，生成5—氨基困戊酸后，2分子AI、A合成含毗咯環(huán)的膽色素原。第二階段是4個(gè)PBG分子賽合成原葉琳販。原葉啪遼是形成亞鐵血紅素和葉綠素的分水嶺。如果與鐵結(jié)合，就生成亞鐵血紅家；如果導(dǎo)入鎂原子，則形成M8原g卜琳，后者V環(huán)環(huán)化，IV環(huán)還原，就形成單乙烯基原葉綠素酯a。在光照下和NADPH存在下，原葉綠素酯氧化還原酶催化后考就進(jìn)入第皿階段，N環(huán)還原形成葉綠宏酯a(這是葉綠素生物合成員關(guān)鍵的需光過(guò)程)。第IV階段是植醇尾巴與W環(huán)的丙酸配化，就形成葉綠家a。葉綠京b是由葉綠素a演變而來(lái)的，葉綠素合成的含量可由葉綠素測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量。
(二)植物的葉色
植物葉子呈現(xiàn)的顏色是葉子各種色素的綜合表現(xiàn)，其中主要是綠色的葉綠親和黃色的類胡蘿卜素兩大類色素之間的比例。高等植物葉子所含各種色素的數(shù)量與植物種類、葉片老嫩、生育期及季節(jié)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，正常葉子的葉綠素和類胡蘿素的分子比例約為3：1，葉綠素a和葉綠素b也約為3：1，葉黃素和胡蘿卜素約為2：1。由于綠色的葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，占優(yōu)勢(shì)，所以正常的葉子總是呈現(xiàn)綠色。秋天、條件不正�；蛉~片衰老時(shí)，葉綠素較易降解，數(shù)量減少，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，所以葉片呈現(xiàn)黃色。至于紅吁，因秋天降溫，體內(nèi)積累丁較多糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)可溶性糖多了，就形成較多的花色素昔(紅色)，葉子就呈紅色。楓樹葉子秋季變紅，綠肥紫云英在冬春寒涵來(lái)臨后葉莖變紅，都是這個(gè)道理�；ㄉ匚粑盏墓獠粋鬟f到葉綠京，不能用于光合作用。
許多環(huán)境條件影響葉綠窮的生物合成，從而也影響葉色的深淺。
光是影響葉綠察形成的主要因素。從上述可知，單乙烯基原葉綠素酪經(jīng)過(guò)光照后，才能順利合成葉綠家，如果沒(méi)有光照，一般就只能停留在這個(gè)步驟。形成葉綠素所要求的光照強(qiáng)度相對(duì)較低，可見光中各種波長(zhǎng)的光照都能促使葉綠素形成。一般植物在黑暗中生長(zhǎng)都不能合成葉綠家，葉子發(fā)黃。這種缺乏任何一個(gè)條件而阻止葉線素形成，使葉子發(fā)黃的現(xiàn)象，稱為黃化現(xiàn)象。光線過(guò)弱，不利于葉綠家的生物合成，所以，作物栽培密度過(guò)大，上部遮光過(guò)甚，植株下部葉片葉綠素分解速度大于合成速度，葉色變黃。
葉綠素的生物合成過(guò)程，絕大部分都省酶的參與。溫度影響配的活動(dòng)，也就影響葉綠素的合成。一般來(lái)說(shuō)，葉綠素形成的最低溫度是2—4℃，最適溫度是30℃上下，最高溫度是40℃。秋天葉子變黃和早春寒潮過(guò)后水稻秧苗變白等現(xiàn)象，都與低溫抑制葉綠素形成有關(guān)。
礦質(zhì)元素對(duì)葉綠素形成也有很大的影響。植株缺乏氮、鎂、鐵、錳、銅、鋅等元素時(shí)，就不能形成葉綠素，呈現(xiàn)缺綠病。氮和鎂都是組成葉綠素的元素，當(dāng)然不能缺少。至于鐵、錳、銅、鋅等元素，它們可能是葉綠素形成過(guò)程中某些酶的活化劑，在葉綠素形成過(guò)程命起間接作用。
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