【解惑】阳生植物、阴生植物的光补偿点、光饱和点

阳生植物和阴生植物在生理方面有很大的不同，如何解释？

问题一：为什么阳生植物光的补偿点比阴生植物高？

光补偿点：植物光合作用的同化产物与呼吸作用所消耗的物质达到平衡时所接受的光照强度的下限。

解释：阳生植物一般生物活动会比阴生植物要剧烈，那么它们呼吸作用消耗的物质必然多，即阳生植物的呼吸速率高于阴生植物。假如在相同的光合效率下，阳生植物要达到光补偿点，必然要合成更多的同化产物，所以，阳生植物光补偿点要高一些。

 问题二：为什么阳生植物光的饱和点比阴生植物高？

光饱和点：在一定的光强范围内，植物的光合速率随光照度的上升而增大，当光照度上升到某一数值之后，光合速率不再继续提高时的光照度值。

解释：阴生植物的叶片的疏导组织比阳生植物稀疏，当光强度很大时，它的光合速率不再增加。

 问题三：阴生植物如何适应环境？

以叶绿体来说，阴生植物与阳生植物相比，前者有较大的基粒，基粒片层数目多的多，叶绿素含量较高，阴生植物能在较低的光强度下，充分的吸收光线。 

阴生植物的叶绿素a/叶绿素b的比值小，即叶绿素b的含量相对多，能够强烈的利用蓝紫光（阴生植物处于漫射光中，漫射光是波长短的蓝紫光为主），适应于遮阴处生长。

【拓展】主要光合色素及作用特性

曲线1，细菌叶绿素a       曲线2，叶绿素a

曲线3，叶绿素b              曲线4，藻胆红素

曲线5，β-类胡萝卜素

在多数情况下植物体内光合色素光谱在很大程度上受到光合膜中色素环境的影响。

 在光合作用的反应中吸收光能的色素称为光合色素，主要有三种类型：叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。高等植物中含有前两类，藻胆素存在于藻类中。

 叶绿素是使植物呈现绿色的色素，约占绿叶干重的1％。植物的叶绿素包括a、b、c、d四种。高等植物中含有a、b两种，叶绿素c、d存在于藻类中，而光合细菌中则含有细菌叶绿素。

 类胡萝卜素除了有吸收传递光能的作用外，还可在强光下逸散能量，具有使叶绿素免遭伤害的光保护作用。类胡萝卜素总是和叶绿素一起存在于高等植物的叶绿体中，此外也存在于果实、花冠、花粉、柱头等器官的有色体中。

 一般来说，叶片中叶绿素与类胡萝卜素的比值约为3∶1，所以正常的叶子总呈现绿色。秋天或在不良的环境中，叶片中的叶绿素较易降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。

 藻胆素仅存在于红藻和蓝藻中，主要有藻红蛋白、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白三类，前者呈红色，后两者呈蓝色。藻胆素也有收集光能的功能。

 用分光光度计能精确测定光合色素的吸收光谱。叶绿素最强的吸收区有两处：波长640～660nm的红光部分和430～450nm的蓝紫光部分。叶绿素对橙光、黄光吸收较少，尤以对绿光的吸收最少，所以叶绿素的溶液呈绿色。

 叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱很相似，但也稍有不同：叶绿素a在红光区的吸收峰比叶绿素b的高，而蓝光区的吸收峰则比叶绿素b的低，也就是说，叶绿素b吸收短波长蓝紫光的能力比叶绿素a强。

 一般阳生植物叶片的叶绿素a/b比值约为3∶1，而阴生植物的叶绿素a/b比值约为2.3∶1。叶绿素b含量的相对提高就有可能更有效地利用漫射光中较多的蓝紫光，所以叶绿素b有阴生叶绿素之称。

 类胡萝卜素的吸收带在400～500nm的蓝紫光区，它们基本不吸收红橙光和黄光，从而呈现橙黄色或黄色。

 藻蓝蛋白的吸收光谱最大值是在橙红光部分，而藻红蛋白则是在绿光部分。

 植物体内不同光合色素对光波的选择吸收是植物在长期进化中形成的对生态环境的适应，这使植物可利用各种不同波长的光进行光合作用。

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