叶绿体的结构和功能

二、叶绿体结构与功能

1.叶绿体结构与成分

科学研究的发现总是从粗到细逐步深入的。叶绿体是光合作用的细胞器，但在光镜时代还无法辨认其内部结构的。俄罗斯植物生理学家马克西莫夫（H.A.Максимов）在1940年出版的《植物生理学》教材中，只提到了叶绿体由两种成分组成，一种是叶绿素，易被酒精抽出，另一种是无色间质，为了同化作用，这两种成分是密不可分的。叶绿素有a、b两种，其分子式与结构式已被确定，此外，还有叶黄素和胡萝卜素。叶绿体主要化学成分是蛋白质、拟脂、色素及无机盐类，关于叶绿体的精细显微结构则迟至20世纪中期以后的工作。

2.色素光谱吸收

太阳光不是单色光，其中可见光波长大约在390～760nm，当光束通过三棱镜后就可把白色光分成七色连续光谱，在过去分光光度计尚未产生之前，就用这种方法来检测酒精提取的色素吸收光谱，画出平面光谱图。叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在波长为640～660nm的红光部分，另一个在波长为430～450nm蓝紫光部分。(www.xing528.com)

俄罗斯科学家季米里亚捷夫（K.A.Tимирязев，1843—1920）早在19世纪末用自己设计的光学仪器分析了叶绿体的成分与光谱吸收，并提出了光合作用过程的光能吸收、转化也符合能量转化守恒定律。这种用溶剂抽提的色素光谱吸收工作在将近半个世纪的时间内都未能揭示光合色素蛋白转换能量的实质。

3.叶绿体的放氧功能

叶绿体是一个进行光合作用的完整单位，它在光照下进行光合作用吸收CO₂和放O₂。前边提及的布森戈光合仪已能检出叶片光合CO₂吸收，后来可采用瓦布格光合呼吸仪压力法检出CO₂吸收或氧的释放。但是在20世纪初期，植物生理学家对光合作用强度的观察，采用了一种简单有效的方法。这就是把植物浸于水中照光，用漏斗及试管收集释放气泡，再用小木片燃烧证明之。如要获得准确数据，用水草、水藻做实验，通过水温、光照强度的改变就可测出相应的光合强度变化。因为叶绿体的同化CO₂量和放氧量是相等的。的确，科学研究在不同时期所用的仪器与方法是不一样的，主要在于有效的揭露问题。