绿色植物是利用空气中的二氧化碳、阳光、泥土中的水分及矿物质来为自己制造食物,整个过程名为“光合作用”,而所需的阳光则被叶子内的绿色物质吸收,这一种物质就是叶绿素。
叶片中叶绿素含量与光合强度密切相关。
叶色深绿、叶绿素含量高的叶片,其光合强度明显高于叶色浅、叶绿素含量低的叶片,有时相差达2-3倍。
叶绿素的形成与光照、温度、水分、矿质元素、氧气供应状况密切相关。
1、光照
光是叶绿体发育和叶绿素合成必不可少的条件。
绿叶无光下变黄,黄叶再置于光下变绿。
植物叶片只有依靠光才能生成叶绿素,转变为绿色。
可见光光照都能促进叶绿素的合成。
叶绿素从光中吸收能量,然后能量被用来将二氧化碳转变为碳水化合物。
植物在缺光条件下,影响叶绿素合成而使叶子变黄的现象,称为“黄化现象”。
2、温度
温度通过影响酶的活性来影响叶绿素的合成。
叶绿素的生物合成是一系列酶促反应,受温度影响。
叶绿素形成的最低温度约2-4℃,最适温度约30℃,最高温度约40℃。
温度过高、过低都会降低光合速率,抑制叶绿素形成,加速叶绿素的降解。
秋天叶子变黄,与低温抑制叶绿素形成有关。
3、矿质元素
矿质元素对叶绿素的合成也有很大影响。
叶绿素的形成必须有一定的矿质营养元素。
氮和镁是组成叶绿素的成分,不可缺少。
铁、锰、铜、锌等是叶绿素生物合成过程中某些酶的活化剂,具有催化功能,在叶绿素形成中起辅助作用。
因此,缺少这些元素时都会引起缺绿症,其中尤以氮的影响最大。
叶色的深浅可作为衡量树体内营养元素水平高低的标志,如:
缺氮则叶片黄绿,氮充足时,叶色深绿;缺镁,叶绿素难以形成或遭破坏,而表现出叶脉间失绿变黄。
4、氧气
叶绿素的合成过程是有氧呼吸作用,因此缺氧会影响叶绿素的合成。
光能过剩时,氧引起叶绿素的光氧化。
5、糖类
缺糖的叶片难以形成叶绿素,而将叶片放入糖液中,叶绿素迅速合成。
6、叶绿素形成和水有密切关系
叶片缺水,不但影响叶绿素生物合成,且与蛋白质合成受阻有关。
缺水还促使原有叶绿素的加速分解,造成叶子变成黄褐色。
严重缺水时,叶绿素合成减慢,降解加速,所以干旱时叶片呈黄褐色。
此外,叶绿素的形成还受遗传因素控制。
如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的花叶不能合成叶绿素,有些病毒也能引起花叶病。
植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成,一方面分解,在不断地更新。k如环境不适宜,叶绿素的形成就受到影响,而分解过程仍然进行,因而茎叶发黄,光合速率下降。