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植物叶片内的叶绿体吸收光能-植物分析显微硬度计 在寒冬中，这些越冬的针叶植物，不仅其叶绿体的超微结构发生很大的改变，而且其叶绿体膜的结构成分也发生很大变化，其中明显的是叶绿素含量的降低和叶黄素含量的增加，因而使叶色变成绿黄色。测试指出，生长地愈北的寒冷地区，其叶绿素含量的降低幅度越大，可达50％以上。 针叶植物叶绿体在寒冬中的上述种种变化已被揭示和解释为对寒冬自然条件(主要是温度和光照)的一种适应机制。叶绿素是吸收光能的物质，叶绿体的光合作用即是将光能转变成化学能，生产糖类等有机物质；然而当吸收的光能超过光合作用的用量时，过剩的光能会引起光氧化作用，又反馈到对叶绿体自身结构与功能的破坏。绿色植物在长期适应生存的演变进化过程中，形成了防止这种过剩光能破坏的机制，如使过剩光能猝灭或热耗散，以及形成一系列抗氧化机制——抗氧化剂和抗氧化酶等。在冬天，越冬植物既要遭受低温的胁迫，又要承受强光照的胁迫。一方面，万里晴空的阳光照射在叶面上，叶绿体吸收大量的光能；而另一方面，低温又使光合作用效率降低，消耗在光合作用上的光能减少，因而造成更多的光能过剩，引起的危害性更大。所以许多阔叶越冬植物在进入冬季过程中(寒冬前)，将自身的叶片脱落，以防止叶片吸收光能过剩(及水分胁迫)的伤害。而不发生落叶的常绿植物，如针叶植物，在进入寒冬过程中，一方面使叶绿体中的叶绿素含量降低，叶绿体相互聚集，以及片层膜数量减少等变化，减少对光能的吸收量，以降低或消除过剩光能的危害；另一方面使叶黄素和胡萝卜素含量增加，光谱学研究表明，叶黄素和胡萝卜素的聚集态对过剩光能起着猝灭和热耗散作用。 在早春低温下田野中的农作物幼苗叶色常变成紫色或紫红色，尤其是春玉米，究其原因和机制，除了因低温引起植物液泡(vacuole)的酸化外，或许也包含着如以所述的防御光能过剩危害的机制。 在我国内蒙古、宁夏及甘肃等地区生长着一种极少见的常绿阔叶植物沙冬青。这里的生境真是夏季酷暑、冬季严寒，夏天的温度可高达50～60℃，且极度干旱和教学显微硬度计盐渍化；在冬季，低温可降低到一30～一40℃。生长在这里的沙冬青全年都是处在极其恶劣的环境中，它必须具备特殊的适应性才能得以生存。
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