Question

光对叶绿素的破坏的原理

Answer 1

叶绿素的合成一定需要光照吗？
叶绿素分子的生物合成是非常复杂的过程。整个叶绿素的生物合成过程包括十余步酶促反应步骤。可以分为若干个阶段。

在叶绿素生物合成的第一阶段，谷氨酸首先被转变为氨基γ-酮戊酸，δ-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinicacid,ALA）。在这一反应过程中谷氨酸共价地结合到tRNA上形成中间产物（这也是tRNA被用于蛋白质合成以外的极少数小分子生物合成过程中的一例）。之后，两分子的ALA聚合成胆色素原（porphobilinogen,PBG）。PBG将最终形成叶绿素的吡咯环。下一阶段是4个分子的PBG聚合形成卟啉结构。这一阶段包括六步酶促反应，最终形成原卟啉Ⅸ（protoporphyrin IX）。

这里是一个叶绿素和血红素的生物合成的分支点。在此分支点之前，所有的反应步骤都是相同的，而之后的反应是向合成叶绿素进行或向合成血红素进行取决于何种金属离子被插人卟啉的中心。如果被插入的是镁，反应将向合成叶绿素进行；如果插入铁则反应向合成血红素进行。催化镁插入卟啉的中心的酶是镁螯合酶（chelatase）。

下一阶段是使丙酸（propionic acid）的一条侧链环化，形成叶绿素的第五个环（E环），生成原叶绿素酸酯（protochlorophyllide）。这一过程需利用NADPH还原D环的双键，在被子植物中催化这一过程的酶是原叶绿素酸酯氧还酶（protochlorophyllideoxidoreductase,POR），是一被光所驱动的反应。非放氧的光合菌则采用不同的酶催化这一步骤而不需要光的驱动。蓝细菌（cyanobacteria）、藻类、低等植物和裸子植物同时具有需光的POR途径和不需光的途径。在暗中生长的种子植物由于无法满足POR途径的需光条件因而无法合成叶绿素，结果形成黄化苗，黄化苗在光下会迅速地合成叶绿素，转变为绿色。叶绿素生物合成的最终步骤是将加上叶绿醇（phytol）的“尾巴”，这一步骤是由叶绿素合成酶催化完成的。

——武维华《植物生理学》第1版


许多环境条件影响叶绿素的生物合成，从而也影响叶色的深浅。

光是影响叶绿素形成的主要因素。从上述可知，单乙烯基原叶绿素酯经过光照后，才能顺利合成叶绿素，如果没有光照，一般就只能停留在这个步骤。形成叶绿素所要求的光照强度相对较低，可见光中各种波长的光照都能促使叶绿素形成。一般植物在黑暗中生长都不能合成叶绿素，叶子发黄。这种缺乏任何一个条件而阻止叶绿素形成，使叶子发黄的现象，称为黄化（etiolation）。光线过弱，不利于叶绿素的生物合成，所以，作物栽培密度过大，上部遮光过甚，植株下部叶片叶绿素分解速度大于合成速度，叶色变黄。

叶绿素的生物合成过程，绝大部分都有酶的参与。温度影响酶的活动，也就影响叶绿素的合成。一般来说，叶绿素形成的最低温度是2~4℃，最适温度是30℃上下，最高温度是40℃。秋天叶子变黄和早春寒潮过后水稻秧苗变白等现象，都与低温抑制叶绿素形成有关。

矿质元素对叶绿素形成也有很大的影响。植株缺乏氮、镁、铁、锰、铜、锌等元素时，就不能形成叶绿素，呈现缺绿病（chlorosis）。氮和镁都是组成叶绿素的元素，当然不能缺少。至于铁、锰、铜、锌等元素，它们可能是叶绿素形成过程中某些酶的活化剂，在叶绿素形成过程中起间接作用

Answer 2

强光可以破坏离体的叶绿素，因为植物体内本来有还原酶，可以破坏光产生的强氧化物质。破坏叶绿素后，它的吸光度在663（绿光）下会变大的。

Answer 3

强光可以破坏离体的叶绿素,因为植物体内本来有还原酶,可以破坏光产生的强氧化物质.破坏叶绿素后,它的吸光度在663（绿光）下会变大的.
叶绿素a和b主要吸收红光和蓝光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光.