低溫下葉綠素含量減少的原理植物葉綠素含量測定最後結果數值為什麼擴大100倍

2021-03-07 00:20:47 字數 5666 閱讀 9046

1樓:墨陌沫默漠末

在低溫中,酶促反應下降,故限制了光合作用的進行。

光合作用在高溫時降低的原因,一方面是高溫破壞葉綠體和細胞質的結構,並使葉綠體的酶鈍化;另一方面是在高溫時,呼吸速率大於光合速率,因此,雖然真正光合作用增大,但因呼吸作用的牽制,表觀光合作用便降低。

植物本身對光抑制有一定程度的保護性反應。例如,葉子運動,調節角度去迴避強光;葉綠體運動以適應光照強弱。

一些研究表明,葉綠素提取液在不同受熱溫度下,其降解速率曲線有明顯的拐點,葉綠素在80℃以下,降解速度較慢,90℃以上降解速度急劇加快。總體而言,隨著溫度的升高,葉綠素降解的速率是逐漸加快的,只是較低的溫度下降解速率不明顯。

葉綠素酶是以葉綠素作為底物的,它是一種酯酶。脫鎂葉綠素也是葉綠素酶的底物,酶促反應的產物是脫鎂脫植葉綠素。葉綠素酶的最適反應溫度在60~80℃範圍,實驗證明,葉綠素酶在80℃以上其活性下降,100%時已完全失活。

2樓:匿名使用者

低溫脅迫下葉綠素含量減少的原因很多,有科學家認為低溫下葉綠素含量的降低不是由於色素合成的障礙,而是由於原有葉綠素受到破壞的結果。但是還有科學家則認為葉綠素含量的下降,可能是由於低溫限制了葉綠素的合成而不是引起葉綠素的破壞。

1. 低溫對葉綠素的合成的影響在葉綠素的生物合成程序中,需要一系列的酶促反應,故溫度對其有很大的影響。一般葉綠素形成的最低溫度為2~4℃,最適溫度為30℃,最高溫度約為40℃。

由於不同植物在系統發育過程中適應不同溫度等自然條件,所以其葉綠素合成的溫度範圍也有所差異,低溫抑制酶的活性,因而影響原葉綠素酸酯的形成。例如早春寒流過後秧苗發白、秋天葉子變黃等現象,都有低溫抑制葉綠素的合成有關。氮和鎂是葉綠素分子的組成成分,其缺乏時會影響葉綠素的合成。

同時,mg2+的濃度影響鎂離子螯合酶的活性。另外,鐵、銅、錳、氧等也影響葉綠素的生物合成。有研究證實,隨著處理溫度的降低,辣椒幼苗葉片氮含量逐漸降低。

隨著辣椒幼苗葉片氮含量的增加(28℃/18℃和22℃/12℃處理),葉綠素含量也相應增加;氮含量降低,葉綠素含量也降低(15℃/9℃和10℃/5℃的處理)。葉片氮含量與葉綠素含量之間呈正相關。而低溫主要通過降低根系的細胞呼吸有關酶的活性來減弱細胞呼吸強度,進而影響根系細胞對礦質元素的主動吸收。

2.低溫對葉綠素降解的影響

溫度影響與葉綠素降解有關的酶的活性,目前研究較多的是葉綠素酶。葉綠素酶可以催化葉綠素的分解。但fiedor等曾報道葉綠素酶具有葉綠素合成和降解雙重功能。

有研究證實,不同季節的銀杏葉片中都存在葉綠素酶活性,不僅是葉片衰老時期。春季隨著葉綠素含量的增加葉,綠素酶活性呈上升趨勢,葉綠素含量達到最高值後,葉綠素酶活性逐漸下降,秋季活性最低。在銀杏葉中春季酶的最適溫度為30℃,秋季酶為30℃和40℃。

在秋季銀杏葉中可能有2種同工酶存在,而春季僅有1種。春季時酶參與葉綠素的合成,秋季時酶活性下降,導致總活性下降;而另外1種同工酶催化葉綠素的降解,秋季時酶活性上升。可能由於同工酶的存在,從而促成了葉綠素合成與降解的動態平衡。

另外,小麥葉綠素酶在35~50℃之間活力較高,該酶催化葉綠素進行脫植基反應的最適溫度為45℃,在溫度低於35℃時,該酶也表現出較高的催化活力。在20℃左右葉綠素酶就能表現出一定的催化活力,僅為最高活性的45%。李遠華等對茶樹的研究發現,各季茶樹新梢中,春茶新梢葉綠素酶活性最高,夏茶新梢次之,秋茶新梢的酶活性最低。

由此得出,如果說低溫是通過降低葉綠素酶的活性來促進葉綠素的降解是相互矛盾的。另外,對於葉綠素酶的生理功能的爭論主要表現在:一方面幼嫩的葉片和組織中存在較高的葉綠素酶活性,隨著葉綠素的自然降解的發生,酶活性下降或維持低水平;另一方面在植物衰老促進劑作用下,葉綠素酶活性的增加伴隨著綠色的消失。

有科學家等提出葉綠素酶是一種潛伏態酶,它在葉片衰老過程中仍可處於潛伏態,這種潛伏態也許就是葉綠素酶與其底物葉綠素在空間位置上的隔離造成的。在衰老葉片中保持脫鎂螯合酶的活性需要不斷有新的蛋白質合成。已有多位學者通過不同方法對該酶進行了分離純化鑑定。

研究發現,葉綠素酶主要定位於葉綠體膜上,與底物葉綠素分子存在著空間隔離。另外,溫度影響葉綠體的超微結構。低溫可能破壞葉綠體的結構從而促進葉綠素降解

植物葉綠素含量測定最後結果數值為什麼擴大100倍

3樓:

葉綠素a與葉綠素b含量的測定

實驗目的和意義

葉綠素a與葉綠素b是高等植物葉綠體色素的重要組分,約佔到葉綠體色素總量的75%左右。葉綠素在光合作用中起到吸收光能、傳遞光能的作用(少量的葉綠素a還具有光能轉換的作用),因此葉綠素的含量與植物的光合速率密切相關,在一定範圍內,光合速率隨葉綠素含量的增加而升高。另外,葉綠素的含量是植物生長狀態的一個反映,一些環境因素如干旱、鹽漬、低溫、大氣汙染、元素缺乏都可以影響葉綠素的含量與組成,並因之影響植物的光合速率。

因此葉綠素含量a與葉綠素b含量的測定對植物的光合生理與逆境生理具有重要意義。

實驗原理

葉綠素提取液中同時含有葉綠素a和葉綠素b,二者的吸收光譜雖有不同,但又存在著明顯的重疊,在不分離葉綠素a和葉綠素b的情況下同時測定葉綠素a和葉綠素b的濃度,可分別測定在663nm和645nm(分別是葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰)的光吸收,然後根據lambert-beer定律,計算出提取液中葉綠素a和葉綠素b的濃度。

a663=82.04ca+9.27cb  (1)

a645=16.75ca+45.60cb  (2)

公式中ca為葉綠素a的濃度,cb為葉綠素b濃度(單位為g/l),82.04和9.27 分別是葉綠素a和葉綠素b在663nm下的比吸收係數(濃度為1g/l,光路寬度為1cm時的吸光度值);16.

75和45.60分別是葉綠素a和葉綠素b在645nm下的比吸收係數。即混合液在某一波長下的光吸收等於各組分在此波長下的光吸收之和。

將上式整理,可以得到下式:

ca=0.0127a663-0.00269a645  (3)

cb=0.0229a645-0.00468a663  (4)

將葉綠素的濃度改為mg/l,則上式變為:

ca=12.7a663-2.69a645  (5)

cb=22.9a645-4.68a663  (6)

ct=ca+cb=8.02a663+20.21a645  (7)

ct為葉綠素的總濃度

實驗儀器及材料

實驗材料:

菠菜或其它綠色植物

實驗儀器及試劑:

uv-1700分光光度計;天平;剪刀;打孔器;研缽;移液管;漏斗;量筒;培養皿;濾紙;丙酮;石英砂;caco3;

實驗步驟

提取葉綠素

選取有代表性的菠菜葉片數張,於天平上稱取0.5g,(也可用打孔器打取一定數量的葉圓片,計算總的葉面積),剪碎後置於研體中,加入5ml 80%丙酮,少許caco3和石英砂。仔細研磨成勻漿,用濾鬥過濾到10ml量筒中,注意在研缽中加入少量80%丙酮將研缽洗淨,一併轉入研缽中過濾到量筒內,並定容至10ml。

將量筒內的提取液混勻,用移液管小心抽取5ml轉入25ml量筒中,再加入80%丙酮定容至25ml(最終植物材料與提取液的比例為w:v=0.5:

50=1:100,葉色深的植物材料比例要稀釋到1:200)。

測量光吸收

利用722分光光度計或uv1700分光光度計,分別測定葉綠素提取液在645nm和663nm下的吸光度。

結果分析

將測得的數值代入到公式(5)(6)(7)中,計算出葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素的濃度。最後要計算出單位葉片鮮重中葉綠素的含量:

葉綠素a含量(mg/g鮮重)=ca×50ml(總體積數)×1ml/1000ml/l ÷0.5g=0.1ca

葉綠素b含量(mg/g鮮重)=0.1cb

總葉綠素含量(mg/g鮮重)=0.1ct

討論:1. 葉綠素在蘭光區的吸收峰高於紅光區的吸收峰,為何不用蘭光區的光吸收來測定葉綠素的含量。

2. 計算葉綠素a與葉綠素b含量的比值,可以得到什麼結論?

3. 比較陽生植物和陰生植物的葉綠素a和葉綠素b的含量以及比例,可以得到什麼結論

影響準確測定葉綠素含量的因素有哪些

4樓:匿名使用者

葉綠素a與葉綠素b含量的測定 實驗目的和意義 葉綠素a與葉綠素b是高等植物葉綠體色素的重要組分,約佔到葉綠體色素總量的75%左右。葉綠素在光合作用中起到吸收光能、傳遞光能的作用(少量的葉綠素a還具有光能轉換的作用),因此葉綠素的含量與植物的光合速率密切相關,在一定範圍內,光合速率隨葉綠素含量的增加而升高。另外,葉綠素的含量是植物生長狀態的一個反映,一些環境因素如干旱、鹽漬、低溫、大氣汙染、元素缺乏都可以影響葉綠素的含量與組成,並因之影響植物的光合速率。

因此葉綠素含量a與葉綠素b含量的測定對植物的光合生理與逆境生理具有重要意義。 實驗原理 葉綠素提取液中同時含有葉綠素a和葉綠素b,二者的吸收光譜雖有不同,但又存在著明顯的重疊,在不分離葉綠素a和葉綠素b的情況下同時測定葉綠素a和葉綠素b的濃度,可分別測定在663nm和645nm(分別是葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰)的光吸收,然後根據lambert-beer定律,計算出提取液中葉綠素a和葉綠素b的濃度。 a663=82.

04ca+9.27cb  (1) a645=16.75ca+45.

60cb  (2) 公式中ca為葉綠素a的濃度,cb為葉綠素b濃度(單位為g/l),82.04和9.27 分別是葉綠素a和葉綠素b在663nm下的比吸收係數(濃度為1g/l,光路寬度為1cm時的吸光度值);16.

75和45.60分別是葉綠素a和葉綠素b在645nm下的比吸收係數。即混合液在某一波長下的光吸收等於各組分在此波長下的光吸收之和。

將上式整理,可以得到下式: ca=0.0127a663-0.

00269a645  (3) cb=0.0229a645-0.00468a663  (4) 將葉綠素的濃度改為mg/l,則上式變為:

ca=12.7a663-2.69a645  (5) cb=22.

9a645-4.68a663  (6) ct=ca+cb=8.02a663+20.

21a645  (7)   ct為葉綠素的總濃度 實驗儀器及材料 實驗材料: 菠菜或其它綠色植物 實驗儀器及試劑: uv-1700分光光度計;天平;剪刀;打孔器;研缽;移液管;漏斗;量筒;培養皿;濾紙;丙酮;石英砂;caco3; 實驗步驟 提取葉綠素 選取有代表性的菠菜葉片數張,於天平上稱取0.

5g,(也可用打孔器打取一定數量的葉圓片,計算總的葉面積),剪碎後置於研體中,加入5ml 80%丙酮,少許caco3和石英砂。仔細研磨成勻漿,用濾鬥過濾到10ml量筒中,注意在研缽中加入少量80%丙酮將研缽洗淨,一併轉入研缽中過濾到量筒內,並定容至10ml。將量筒內的提取液混勻,用移液管小心抽取5ml轉入25ml量筒中,再加入80%丙酮定容至25ml(最終植物材料與提取液的比例為w:

v=0.5:50=1:

100,葉色深的植物材料比例要稀釋到1:200)。 測量光吸收 利用722分光光度計或uv1700分光光度計,分別測定葉綠素提取液在645nm和663nm下的吸光度。

結果分析 將測得的數值代入到公式(5)(6)(7)中,計算出葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素的濃度。最後要計算出單位葉片鮮重中葉綠素的含量: 葉綠素a含量(mg/g鮮重)=ca×50ml(總體積數)×1ml/1000ml/l ÷0.

5g=0.1ca 葉綠素b含量(mg/g鮮重)=0.1cb 總葉綠素含量(mg/g鮮重)=0.

1ct 討論: 1. 葉綠素在蘭光區的吸收峰高於紅光區的吸收峰,為何不用蘭光區的光吸收來測定葉綠素的含量。 2. 計算葉綠素a與葉綠素b含量的比值,可以得到什麼結論?

3. 比較陽生植物和陰生植物的葉綠素a和葉綠素b的含量以及比例,可以得到什麼結論

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