顆石藻光合鈣化關(guān)系研究【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述生物工程顆石藻光合鈣化關(guān)系研究摘要：木文闡述了顆石藻的光合作用、鈣化作用，影響這兩反應(yīng)進(jìn)行的多種因索，以及光合鈣化作用的相互關(guān)系，說(shuō)明顆石藻在口然環(huán)境和碳源循環(huán)中的巫要作用。關(guān)鍵詞：顆右藻、光介作用、鈣化作用、相互關(guān)系1?前言顆石漩，系浮游單細(xì)胞類,屬金泓門(mén)，是現(xiàn)代海洋中鈣質(zhì)超微型浮游牛.物的主耍組成部分。細(xì)胞多呈球形或卵形，少數(shù)呈圓筒形、紡錘形、梨形等，頂端具有兩條等長(zhǎng)的鞭毛和一條附著絲。顆石藻屬自養(yǎng)烈生物，是海底鈣質(zhì)軟泥的主要成分碳酸鹽的主要來(lái)源,其通過(guò)光合作用形成的巨大生物生產(chǎn)力,是海洋生產(chǎn)有機(jī)物或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的基礎(chǔ)，而且光合作用和鈣化作用固定

2、碳索，放出大最氧氣，對(duì)維護(hù)地球生態(tài)平衡有重要作用。顆石藻作為環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)和生物技術(shù)三大領(lǐng)域交義研究的理想材料，越來(lái)越引起廣大研究者的興趣。2.藻類的光合作用光介作用是地球上重要的化學(xué)反應(yīng)，光介生物通過(guò)光合作用提供地球上所有生命活動(dòng)的能量來(lái)源。漠類是海洋和內(nèi)陸水體中最主要的初級(jí)生產(chǎn)者，其生產(chǎn)力約占全球總植物生產(chǎn)力的4號(hào)。藻類的光合作用發(fā)生在葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上，通過(guò)光反應(yīng)和暗反應(yīng)吸入C()2,放出()2,實(shí)現(xiàn)CO?的固定。影響藻類進(jìn)彳亍光合作用的因素有很多：光照、溫度、PII等。2?1?光照對(duì)光合作用的影響目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)光照條件影響藻類光合作用進(jìn)行了很多實(shí)

3、驗(yàn)。吳英海等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光照強(qiáng)度的變化對(duì)伊樂(lè)藻頂枝產(chǎn)氧屋冇明顯影響，光照強(qiáng)度與毛產(chǎn)氧暈和凈產(chǎn)氧屋均呈曲線相關(guān)。張寶玉等對(duì)雨生紅球藻實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)低光強(qiáng)時(shí)光合作川速率隨光照強(qiáng)度的增大而直線上升，當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，光合放氧速率達(dá)到最大值，光合速率基木保持穩(wěn)定。更多研究也顯示出相似的結(jié)果。2.2.溫度對(duì)光合作用的影響在冷害溫度下，生物體對(duì)光合作用形成的碳水化合物的運(yùn)輸速度也會(huì)降低。光合產(chǎn)物不能及時(shí)外運(yùn)，在葉綠體中積累，會(huì)反過(guò)來(lái)抑制光合作用。在一定溫度范圍內(nèi)，例如，從光合作用的冷限溫度到最適溫度7間，光合作用速率表現(xiàn)為隨溫度的上升而提高,一般每上升10-C,光合速率可提高一

4、倍左右。當(dāng)溫度高于光合作用的最適溫度時(shí),隨著溫度升高，生物體內(nèi)的酚發(fā)生鈍化、變性茯至迺到破壞，光合效率隨之下降。2.3.PH對(duì)光合作用的影響不同海洋藻類對(duì)不同特定環(huán)境因索都有一定的耐受范甬,藻類光合作川過(guò)程本身包括光化學(xué)過(guò)程和酶促過(guò)程,藻類光合磷酸化過(guò)程的速度受酶控制，而酶在水溶液環(huán)境中的解離狀態(tài)和幸而,都會(huì)受PH影響。［HJ對(duì)酶促反應(yīng)的速度不僅有明顯的效應(yīng)，而且影響機(jī)理也不同。2.4.鹽度對(duì)光合作用的影響-?般的，藻類隨鹽度的提髙光合同化作用加強(qiáng)，當(dāng)達(dá)到繪適鹽度厲隨鹽度增加反而下降。這反映了海洋滋類對(duì)水環(huán)境含鹽疑的耐受性，以及進(jìn)行同化代謝作用的滲透壓調(diào)節(jié)有一定

5、的適應(yīng)范圍。鹽度過(guò)高或過(guò)低都不利于藻類的生長(zhǎng)。2.藻類的鈣化作用鈣化作用是鈣質(zhì)藻類通過(guò)細(xì)胞內(nèi)高爾基體/顆右體的代謝將由C0?溶于水形成的I1C(),離子吸收和固定，并形成以CdCO：{為主耍成分的鈣質(zhì)片落，也就是將-種形態(tài)的無(wú)機(jī)碳固立為另一種形態(tài)無(wú)機(jī)碳的過(guò)程。i般認(rèn)為碳酸鈣在藻體外部或表而沉積作用是由于藻在光合作用時(shí)吸收了水中的C02,并且和其周圍的水化學(xué)變化有關(guān)。碳酸鈣可溶性的增加和二氧化碳分圧的提高，溫度降低及溶液屮NaCl的最増加有關(guān)。3.藻類光合作用和鈣化作用的關(guān)系由于光合作用和鈣化作用的同時(shí)存在，他們的相互關(guān)系對(duì)環(huán)境碳源、碳匯的循環(huán)和沉降過(guò)程及其對(duì)應(yīng)相

6、關(guān)的氣候變化等方面可能產(chǎn)生巫要影響。從鈣化和光合同碳比例(calcincation/pholosynthesis,C/P)來(lái)看，顆石'^Emilianiahuxleyi^Cricosphaeracarterae的C/P比值接近1,而另兩種顆石MUmbilicosphaerasiboPlertochrysissp.i'J鈣化種的C/P比值分別約為0.6和0.5。因此，影響光介作用和鈣化作用仍需要經(jīng)過(guò)驗(yàn)證討論分析。光合作用和鈣化作用Z間的關(guān)系在不同種類的顆石溉種存在差界，尚沒(méi)有完整的定論。對(duì)E.huxleyi的研究表明，其光合作用依賴于鈣化作用，鈣化作用促進(jìn)光合作用

7、。研究者認(rèn)為，鈣化過(guò)程作為-?個(gè)低消耗的有效途徑直接為葉綠體提供C02,增加了細(xì)胞壁內(nèi)C0＜的溶解，然后提高了進(jìn)行光合作用的位點(diǎn)葉綠素屮的血濃度。另外，傍化作用能去除細(xì)胞多余的能量，因此可防止光合作用引起的傷害。Paasche對(duì)E.huxleyi的研究屮，當(dāng)細(xì)胞在無(wú)鈣的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)時(shí)，鈣化作用停止，但光合作用卻不受影響。同樣地，非鈣化N-cell能利鈣化C-cell進(jìn)行效率等同甚至更高的光合作丿U。Hcrfort認(rèn)為光合作川并非依賴?yán)鞔?，在?shí)驗(yàn)中E.huxleyi的鈣化株與脫鈣株的光合作川無(wú)顯著差異。同樣，他采用陰離子交換載體抑制劑DIDS和SITS抑制鈣化

8、作用，其光合作用并不受影