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光照强度过强时植物的应对

来源：花匠小妙招时间：2025-01-10 00:03

光照强度过强时植物的应对

(2018-04-21 23:55:22)

标签：

类胡萝卜素的光保护

光损伤

激发态淬灭

单线态氧

分类：必修一

一定范围内，植物的光合作用随光照强度的增强不断加快，并最终在一个比较高的水平稳定下来。但是当植物所处环境中光照强度过强时，光合作用也会减慢。笔者认为可能的原因包括光照强度过强使环境温度升高，温度过高时相关酶失活，今天学到了还有可能是光对色素、对光反应系统造成损害或者形成强氧化性的物质影响植物细胞代谢。那么，植物出了改变叶绿体分布等表观应对外，有其他途径应对光照强度过强吗？有的，类胡萝卜素作为光保护剂。

类胡萝卜素除了作为辅助色素，在光保护中也有重要作用。如果光能没有被光化学反应所储存，光合膜将很容易被色素吸收的大量能量所破坏，这就是为什么需要保护机制的原因。

光保护机制可被视为一个安全阀，在过量的能量对生物造成伤害前将它们]释放。储存在激发态叶绿素中的能量，通过激发能转移或光化学反应被快速耗散的过程，称为激发态淬灭。

如果激发态叶绿素没有在激发能转移和光化学反应中被快速淬灭，它就会和分子态氧反应形成激发态氧—单线态氧。这种极活泼的单线态氧会和许多细胞组分，特别是脂类反应并造成伤害。类胡萝卜素通过快速淬灭激发态叶绿素来行使其光保护功能，由于激发态的类胡萝卜素没有足够的能量形成单线态氧，因此它会衰减回到基态，能量以热能形式释放。

缺少类胡萝卜素的突变体，在光和分子态氧同时存在的情况下不能存活，因为这种条件对于生氧光合生物非常不利；对于不生氧光合细菌来说，缺少类胡萝卜素的突变体只能在实验室的无氧培养基中生长。