光合作用单位
随着藻类生长时光强的降低,光合色素含量的增加可能是由于光合单位数量的增加(每个细胞,或每单位生物量),或平均大小的增加吸收截面)的光合单位,或两者兼而有之在大多数绿色植物中——藻类和被子植物——在荫蔽适应过程中叶绿素含量的增加似乎主要是由于光合单位数量的增加。这在高等植物中已得到证实,单细胞绿藻斜影绿藻(Scenedesmus obliquus400)和杜氏邓氏藻(Dunaliella tertiolecta),以及多细胞绿藻(Ulva lactuca910)在适应荫蔽时叶绿素增加了5倍,这主要是由于光合单位数量的增加,但每个单位的叶绿素分子数量也增加了50%在莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)中,Neale和Melis(1986)发现,随着生长过程中光照强度的改变,光系统I和光系统II反应中心的比例发生了实际变化。高光细胞的叶绿素含量是低光细胞的一半,光系统的数量略少于一半
I的中心,但是光系统II的中心几乎和弱光细胞一样多。光系统II/光系统I的比值从低光细胞的接近一变为高光细胞的大于二。
在硅藻costatum383和Chaetoceros danicus1049中,在阴影适应过程中细胞叶绿素的增加似乎主要是由于每个光合单位叶绿素a分子数量的增加,同样的情况似乎也适用于chrysophytes, Isochrysis galbana.1049另一方面,硅藻三角棕手藻(Phaeodactylum tricornutum)对弱光的反应是增加每个细胞的光合单位数量,而不增加单位大小
在海洋鞭毛藻Glenodinium中,由于生长辐照度降低了12倍,特别是与叶绿素相对温和的增加(80%)相比,细胞水平上的色素-叶绿素(一种蛋白质)的大幅增加(7倍)似乎与每个光合单位的这些色素-蛋白质分子数量的大幅增加有关。珊瑚共生甲藻(虫黄藻科)的荫蔽适应似乎是由于光合作用的大小而不是数量的增加
单元格单位。然而,在河口甲藻中,荫蔽适应似乎包括光合单位的大小和数量的增加
在单细胞红藻Porphyridium cruentum中,Levy和Gantt(1988)发现,适应低光强度的过程中,海藻的生长速度会增加一倍多胆蛋白质含量,但叶绿素的数量或光合单位的数量变化不大。他们得出的结论是,这种藻类对不同光照水平的适应涉及光系统II天线的大小的变化,而对光系统i的影响很小。在上面提到的亚得里亚海的龙须菜(Gracilaria)的例子中,大型植物红藻的遮荫带来了藻红菊酯含量的大量增加,这必须伴随着光合单位平均光收集能力的增加。在低光照条件下培养的隐藻隐单胞菌(Cryptomonas)中可能也是如此,其藻红菊酯(相对于高光照条件下培养)增加了6倍,而在高光照条件下只增加了2倍叶绿素A和c
在蓝细菌Anacystis nidulans中,将生长在10 mmol光子m~2s_1下的细胞与生长在100 mmol光子m~2s_1下的细胞进行比较,每个细胞的光合单位数量增加了一倍,但每个光合单位的叶绿素分子数量没有变化:然而,每个细胞的藻蓝蛋白分子数量增加了三倍。1413在非常常见的绿绿微囊藻的培养中,荫凉适应使每个细胞的光合单位数量增加了2倍,但每个单位的叶绿素分子数量几乎没有变化Raps等人(1985)发现弱光(40 mmol光子m~2s-1)细胞的藻胆体浓度比强光(270 mmol光子m~2s_1)细胞高2.6倍:藻胆体结构和组成(藻蓝蛋白/异藻蓝蛋白)在两种光强度下都是相同的。相比之下,Kana和Glibert (1987a)在海洋聚球菌菌株中发现,随着生长辐照度的变化,藻胆体组成发生了相当大的变化。在700 ~ 30mmolphotonsm~2s_1之间,藻红菊酯/藻蓝蛋白比值由3上升到14。在这个范围内,藻红菊酯含量增加了20倍,而叶绿素含量仅增加了一倍,这表明光合单位的平均吸收横截面大幅增加。
继续阅读:蓝绿藻内的颜色适应
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阿拉贝拉Nucci2个月前
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克里斯蒂安2个月前
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