植物光合作用中的捕光调节

光合作用是地球生物圈内几乎一切生物生存和繁衍所不可缺少的食物、能量和氧气的来源.在自然界,太阳光是植物光合作用的基本能源.阳光不足必然限制光合作用.然而,阳光过量会引起光合作用的光抑制甚至光合机构的光破坏.捕光调节策略有多种,包括快的和慢的。快的例如叶片运动,叶绿体运动,状态转换和外周捕光天线可逆地从光系统Ⅱ反应中心复合体的脱离,可以在几分钟内发生;慢的例如捕光天线蛋白质丰度或天线大小的变化和叶片形态、结构和组成的改变,一般在几小时或几天内完成。这些调节分别在器官(叶片运动)、细胞(叶绿体运动)、类囊体膜(状态转换)和分子(叶片组分含量变化)等不同水平运转。当然,捕光天线大小的变化包括对光强变化的短期响应(通过捕光天线从光系统Ⅱ反应中心复合体的可逆脱离)和对光强变化的长期适应(通过基因表达和发育变化)两种不同情况。在上述的捕光调节策略中,对环境光变化的快响应如叶片运动和叶片运动等通常发生在已经存在的叶片、叶绿体,而慢适应如LHCⅡ蛋白丰度变化和叶片形态、结构和组成的改变则发生在那些正在发育中的叶片、叶绿体。所有这些调节策略,快的和慢的,是协作的,而不是相互排斥的。这些策略的绝妙协作保证植物有效而安全地使用光能,也就是在光波动环境中实现弱光下光吸收最大,强光下避免光合机构的光破坏。
植物群落 光合作用 捕光调节策略 状态转换
许大全
农业委
国内会议
上海
中文
37-41
2015-10-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)