葉綠體的形成是否與光有關 為什麼

時間 2021-08-11 18:14:12

1樓:石竹

葉綠體是其前體前質體形成的,與光沒關係;但光合色素葉綠素的形成卻與光有關,只有在光條件下才能合成葉綠素。沒有經過光照的植物叫黃化植物,韭黃就是這樣的植物。

因為葉綠素前體只有加上鎂離子的結構(叫單乙烯基原葉綠素酯)只有在光照條件下被nadph還原才能合成葉綠體

2樓:

質體是從原質體(proplastid)發育形成的。原質體也是其他質體的前體,一般無色。原質體存在於莖頂端分生組織細胞中,具雙層膜,內部有少量小泡。

當葉原基分化出來時,原質體內膜向內摺疊伸出膜片層系統,在光下,這些片層系統繼續發育,並合成葉綠素,發育成為葉綠體。如果把植株放入暗中,質體內部會形成一些管狀的膜結構,不能合成葉綠素,成為黃化的質體。如給這些黃化的植株照光,葉綠素能夠合成,葉色轉綠,片層系統也充分發育,黃化的質體轉變成為葉綠體.

所以不僅葉綠素的形成需要光,葉綠體的形成也需要光.

3樓:吞食小筍

葉綠體(chloroplast):藻類和植物體中含有葉綠素進行光合作用的器官。

主要含有葉綠素、胡蘿蔔素和葉黃素,其中葉綠素的含量最多,遮蔽了其他色素,所有呈現綠色。主要功能是進行光合作用。葉綠體chloroplast 存在於藻類和綠色植物中的色素體之一,光合作用的生化過程在其中進行。

因為葉綠體除含黃色的胡蘿蔔素外,還含有大量的葉綠素,所以看上去是綠色的。褐藻和紅藻的葉綠體除含葉綠素外還含有藻黃素和藻紅蛋白,看上去是褐色或紅色[有人分別稱為褐色體(phacaplost)、紅色體 rhodoplast]。許多植物的葉綠體是直徑5微公尺左右,厚2—3微公尺的凸透鏡形狀,但低等植物中則含有板狀、網眼狀、螺旋形、星形、杯形等非常大的葉綠體。

葉肉細胞中含的葉綠體數通常是數十到數百個。已知有的乙個細胞含有數千個以上葉綠體的例子,以及僅有乙個葉綠體的例子。用光學顯微鏡觀察葉綠體,它的平面相多數為0.

5微公尺大小的濃綠色粒狀結構(基粒)。基粒的清晰程度和數量隨植物和組織的種類及葉綠體的發育時期而不同,反映著內膜系統的分化程度。包著葉綠體的包膜由內外兩層膜組成,對各種各樣的離子以及種種物質具有選擇透過性。

在葉綠體內部有基質、富含脂質和質體醌的質體顆粒,以及結構精細的內膜系統(片層構造,內囊體)。在基質中水佔葉綠體重量的60—80%,這裡有各種各樣的離子、低分子有機化合物、酶、蛋白質、核醣體、rna、dna 等。在綠藻、褐藻,紅藻、接合藻、矽藻等許多藻類的葉綠體中存在著澱粉核。

構成內膜系統微細結構基礎的是內囊體。在具有基粒的葉綠體中重疊起內囊體或複雜地摺疊起來,分化成所謂的基粒堆(grana stack)和與之相聯絡的膜系統[基粒間片層(intergrana lamellae)]。各種光合色素和光合成電子傳遞成分、磷酸化偶聯因子等存在於內囊體中,色素被光能激發、電子傳遞、直到atp合成都在內囊體上及其表面附近進行。

利用由此生成的nadph和atp在基質中進行二氧化碳固定。

幾乎可以說一切生命活動所需的能量**於太陽能(光能)。綠色植物是主要的能量轉換者是因為它們均含有葉綠體(chloroplast)這一完成能量轉換的細胞器,它能利用光能同化二氧化碳和水,合成貯藏能量的有機物,同時產生氧。所以綠色植物的光合作用是地球上有機體生存、繁殖和發展的根本源泉。

古生物學家推斷,葉綠體可能起源於古代藍藻。某些古代真核生物靠吞噬其他生物維生,它們吞下的某些藍藻沒有被消化,反而依靠吞噬者的生活廢物製造營養物質。在長期共生過程中,古代藍藻形成葉綠體,植物也由此產生。

葉綠素的形成與光有關係嗎?

4樓:沒羽毛也要翱翔

光合細菌、藻類、苔蘚、蕨類和裸子植物以及少數被子植物可以在黑暗中合成葉綠素,多數被子植物必須需要光。

雖然光合細菌、藻類、苔蘚、蕨類和裸子植物已被證實在完全黑暗中可以合成葉綠素,但被子植物是否有相同能力,則仍是爭議甚大的問題,迄今仍無定論。

光合作用是地球上最重要的生命現象之一,也是動物和植物的重要分野。地球上若無植物的光合作用,則目前已知的生態理論之基礎必須重新建立。光合作用過程中,葉綠素(chlorophyll)擔任著把日光輻射能轉換為化學能的首要步驟之重責大任。

或許可說,若無葉綠素的出現,太陽對地球的重要性將大大的降低,日光與地球上的生物亦將缺乏鏈結點。

葉綠素是地球上分布最廣的自然色素,目前已知其化學結構有超過一百種的變異存在。一片含有七千萬個細胞的葉子,擁有約五十億個葉綠體(chloroplast),其中每個葉綠體含有約六億個葉綠素分子。所有葉綠素分子都與類囊膜(thylakoid member)上某些特定的蛋白質結合為色素蛋白複合體,以提高捕捉日光能和光合作用效率。

地球上的生物只有光合細菌和植物能合成葉綠素,動物的保護性綠色只是含有與葉綠素基本結構相似的化合物所造成,此種化合物無法參與光合作用過程。

葉綠素的光合成

葉綠體的發育是非常複雜的過程,同時受到葉綠體基因(chloroplast genes)和核基因相互調控。而不論葉綠素的化學結構為何,其合成過程自最前驅物的麩胺酸(glutamate)到最終產物葉綠素至少可分為十五個步驟,所有參與催化的酵素都由核基因調控,並在細胞質的核醣體合成後才輸送到葉綠體基質(stroma)。葉綠素合成後與特定蛋白質組合,並嵌進類囊膜後才能發揮捕光和能量轉換的功能。

置於黑暗中的植物萌芽後,其幼苗因缺乏葉綠素和只含有少量的原葉綠素酯(protochlorophyllide,pchlide)而呈現黃白色。若把此黃白幼苗繼續置於黑暗中,並以五氨四酮-戊酸(5-aminolevulinic acid)供給之,則在數小時後此原本黃白色的幼苗將會累積大量原葉綠素酯而呈黃綠色。亦即葉綠素的合成過程中,由五氨四酮-戊酸到原葉綠素酯的十個步驟都可在黑暗中進行,且其所需要的酵素亦可在黑暗中形成。

自原葉綠素酯轉化為葉綠素酯(chlorophyllide, chlide)屬光還原作用(photoreduction),由原葉綠素酯還原 (pchlide reductase)負責催化,並且需要光線的參與才能完成。傳統上即認為葉綠素的合成需要光線,並且成為光合作用界的主流思想,因為需光的葉綠素合成途徑普遍存在於能進行光合作用的細胞中。

前述在黑暗中生長的黃白幼苗含有正常葉綠體的前驅物(即白化體,etioplast),而經五氨四酮-戊酸處理的幼苗缺葉綠素,但含有大量葉綠素的前驅物原葉綠素酯且形成結晶狀原類囊體(prolamellar body, pcb)。在原類囊體上,原葉綠素酯與其還原 組成複合體,一旦照光後此複合體即轉化為葉綠素蛋白複合體,而原類囊體則轉化為類囊膜,而含有葉綠餅和單層類囊膜。

葉綠素的暗合成

十九世紀末植物學家開始觀察到,藻類可在黑暗中生存數年且仍保持綠色,顯示葉綠素可以在黑暗中合成。此種現象亦逐漸在光合細菌、藻類、蘆葦、蕨類和裸子植物中發現。故而,葉綠素的合成可分為兩大類:

一為有光線參與的需光合成途徑,由需光原葉綠素酯還原 (light-dependent protochlorophyllide reductase)所催化,如前段所描述;另一種則不需光合成途徑或暗合成途徑,而是由不需光原葉綠素酯還原 (light-independent protochlorophyllide reductase)所催化。目前已知葉綠素的光合成和暗合成共享相同途徑,但調控前述二大還原還 的基因則完全不同。葉綠素暗合成所需的還原 由三個勝 組成,分別由三個基因所製造。

這類基因尚未在被子植物找到。

至2023年代,植物學界仍認為被子植物不能在黑暗中合成葉綠素,其後雖在燕麥、大麥、小麥、碗豆、紫鴨拓草、水稻、阿拉伯芥、菸草及兩種水生植物觀察到葉綠素的暗合成現象,但也找不到直接的證據。因此數十年來,植物學界仍無法確定演化過程最後出現的被子植物是否真的能在黑暗中合成葉綠素。不僅找不到相關的基因,連不需光原葉綠素酯還原 的活性也偵測不到。

以上的被子植物在黑暗中雖被觀察到可合成葉綠素,但增加的量有限;且只有阿拉伯芥、菸草及小麥是自種子萌芽階段即被置於黑暗中,其它都是先經照光處理長大後才移入黑暗中。

葡萄糖促進葉綠素暗合成

馬拉巴栗(pachira macrocarpa)屬被子植物,在台灣俗稱發財樹和美國花生。把此植物置於完全黑暗中一至二周後,長出的新生葉初為黃白色,經一段時間後變為淡黃綠色。相同植物若喂以濃度10%以下的葡萄糖溶液相同時間,長出的新生葉呈現和正常照光植物相同的綠葉,葉綠素含量則相差數十倍之多。

黑暗中加葡萄糖的馬拉巴栗新生葉雖在外形和顏色上與正常日照葉相似,但其葉綠體顯微**卻大異其趣。當正常狀態下只有黃白幼苗才含有原類囊體和只有綠葉才含有葉綠餅(granum)時,馬拉巴栗在黑暗中喂以葡萄糖長出的新生葉卻同時出現原類囊體和葉綠餅,亦即只有黑暗中出現的原類囊體和只有光照下出現的葉綠餅同時並存。由此顯示,葡萄糖似乎取代了光照使原類囊體轉化為葉綠餅的功能。

結論 雖然目前的證據顯示,有少數被子植物可能在黑暗中合成少量葉綠素,但此現象並不是普遍存在被子植物中。馬拉巴栗也必須喂以葡萄糖,才能誘使它在黑暗中大量合成葉綠素。但在不需光原葉綠素酯還原 的活性被偵測到或其基因被搜尋到以前,被子植物是否能在黑暗中合成葉綠素仍不能下定論,仍須進一步**。

5樓:為了**

有關係啊,沒有光的刺激不能形成葉綠素,你看沒見光的植物幼苗都是黃色的就知道了。

葉綠素的形成與光有關係嗎

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