重金属离子对叶绿素影响的开题报告
重金属锌对小麦叶绿素合成的影响
水 冲洗 数次 ， 出饱满 一致 的种子播 于铺 有双 层湿 滤 纸 的 挑
培养皿 中室温 下催 芽 ， ｆ ｊ 麦根 长 出 １—２ ｍ时 用作 实 直 ｕｉ ＇ ｃ 验材料 。 １ ２ ２ 叶绿 素 的提 取 与测 定 ．． 采 集不 同锌 浓 度处 理 的新 ２ １ 锌对 小 麦 幼 苗生 长 的 影 响 ． 在 短 期 （ ｄ 的锌 胁 迫 ７）
摘
要： 通过 水培 实验 研 究 不 同锌 处理 浓度 对 小 麦 叶 绿 素 含 量 的 变 化 ， 果 表 明 ： 锌 处 理 浓 度 的 增 加 ， 麦 叶绿 素 结 随 小
合成呈现先促后抑的趋势。在锌处理浓度 小于 ３０ ｇ Ｌ时， ５ｍ ／ 叶绿 素含量 随处理 浓度的上 升而升 高； 当锌 处理 浓度 大
鲜小麦 叶片 ， 每组 准确 称 取 ０ ０ ｍ ． ８ ｇ剪碎 放 入 研 钵并 加 入 适量 Ｃ Ｃ ３ 、ｉ： ｌ 左 右 ９ ％ 乙醇 ， 磨 成 匀浆 ， ａ Ｏ ，ＳＯ 和 ｍｌ ５ 研 倒
入离心 管 中用 左右 的 ９ ％ 乙醇 冲洗 研 钵 ，０ ０转／ ｎ离 ５ ３０ ｍｉ
心 １ｍｉ。将 浸 提液 倒 入 １ ｍｌ 筒 中 ， ９ ％ 乙醇 定 容 ０ ｎ ０ 量 用 ５ 至 １ｍｌ 行 比 色 ， ５ 乙 醇 作 对 照 ， 别 在 ６ ５ ｍ 和 ０ 进 ９％ 分 ６ｎ ６ ９ ｍ处测其 吸光值 ， ４ｎ 每一 样 品测 ２次 ， 取平 均值 ， 所得 的
下， 除了 ５ ０ ／ ０ ｍｇ Ｌ浓度 处理 下 的 叶片 略 黄 ， 有微 小 的 黄 并 斑 点外 ， 他浓度及 对 照组 的小 麦幼 苗 的长势及 形态 并 未 其
出现 明显 的变 化 ， 中以 ３ ０ ／ 其 ５ ｍｇ Ｌ以下锌浓 度处 理的小 麦 生 长最好 ， 这是 因为它 参与新 陈代谢 中刺 激和抑 制 生长 的
重金属对植物生态的影响研究
重金属对植物生态的影响研究重金属，是指相对标准状态中密度大于5克/立方厘米的金属元素，包括铅、镉、汞等常见的有毒重金属。
这些重金属在环境中普遍存在，会对人类和植物造成不可忽视的影响，尤其是作为一种大量生产和排放的污染物，对生态系统的影响尤其值得关注。
植物是生态系统中最重要的组成部分之一，它们通过吸收土壤中的营养和水分来生存，但同时也会吸收土壤中的污染物。
重金属在植物内部可以积累并影响植物的生长发育，进而影响整个生态系统的平衡。
因此，对重金属对植物生态的影响进行深入研究非常必要。
首先，重金属对植物组织的影响是显著的。
重金属离子可以通过根系渗透到植物内部并在各个部位进行积累，从而使植物形态和生理变化。
例如，铅离子可以降低植物根系的活力和新陈代谢，使植物根部发生变形和脱落；镉则会导致叶片上的气孔关闭以减少水分蒸发，从而降低光合作用对二氧化碳的利用率。
这些影响不仅会影响植物的生长和生产力，还会将积累在植物内部的重金属转移到植食动物体内，对整个生态系统造成连锁反应。
其次，重金属对植物的光合作用和呼吸作用产生深远的影响。
植物光合作用是将光能转化为化学能的过程，是维持植物生命的重要途径。
重金属离子在植物内部累积，会导致光合作用酶的功能受到干扰，进而使植物无法有效地吸收阳光提供的能量，从而影响植物的生长；同时，重金属也会影响植物的呼吸作用，使得植物体内的氧气含量下降，从而影响植物的呼吸和代谢过程。
最后，重金属对植物内部物质代谢的影响也是植物生态中不容忽视的一部分。
植物体内的物质代谢是繁衍生命所必需的过程之一，也是维持生态系统平衡的重要途径。
重金属通过影响植物体内的物质代谢，例如糖类和氨基酸等物质的代谢，会对植物生长发育产生深远的影响。
此外，重金属积累也会影响植物体内肽酶和多酚的合成、分解和转运，影响植物的免疫系统和抗氧化能力。
综上所述，重金属对植物生态的影响非常深远，从形态生理到分子水平都存在显著的影响。
为了保护生态系统的平衡，我们必须对重金属对生态系统的影响进行深入的研究，并尽可能地减少重金属的排放和污染。
重金属对植物光合作用的影响研究进展
重金属对植物光合作用的影响研究进展高等植物的光合作用经常受到各种不利环境因素的影响，重金属污染就是其中的因素之一。
重金属离子以各种途径和不同形式释放于环境[1]，它们作为一种逆境因子胁迫植物的各种生理过程，使植物的生长受到抑制。
光合作用对重金属离子的作用较为敏感[2]，重金属胁迫使植物的光合速率下降，这已为众多实验所证明[3-7]，光合降低应与植物种类和发育时期以及重金属的种类密切相关，且与胁迫程度呈正相关。
重金属离子对光合作用的毒害机理也已逐渐被深入探讨，目前的研究主要体现在以下几个方面：一、重金属离子对叶绿素含量和叶绿体结构的影响（1）叶绿素含量的变化重金属离子Cd2+、Pb2+、Hg2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+等均可使高植物的叶绿素含量明显降低[8-13]。
有报道认为Cd在低浓度短期内对叶绿素合成有刺激作用，而超过一定浓度后才对叶绿素起破坏作用[10]。
重金属导致叶绿素含量降低可能是引起光合速率下降的原因之一，但叶绿素含量的降低程度通常小于光合速率的降低[9-14]。
还有研究表明，Cd对叶绿素合成的抑制早于对光合作用功能的抑制。
叶绿素a和b受金属离子的影响程度往往不同，孙赛初等提出Cd对水生维管植物的叶绿素a和叶绿素b的影响中叶绿素a下降幅度更大[15]；陈国祥等通过用Hg2+、Cd2+分别处理莼菜科芽冬茎叶，任安芝等用Cr、Cd、Pd处理青菜叶片测定叶绿素含量和a/b比值也支持了上述观点[16，17]；但也有人报道Cd污染后的番茄叶绿素a/b值随处理浓度增大而增大，表明Cd对叶绿素b的影响比叶绿素a大[18]。
重金属处理使叶绿素含量变化的原因有下述几种看法：重金属离子直接干扰了叶绿素的生物合成；在大麦幼苗中，Cd2+抑制了原叶素酸酯还原酶的活性[12]；另一个原因是由于重金属离子引起了叶绿素酶活性的升高，使叶绿素降解加快[19]；此外，重金属如Hg、Cu、Cd、Ni、Zn、Pd等可以替代叶绿素的中心镁原子，从而导致光合作用的破坏，也是其中的重要机制之一，并且可以用荧光显微镜观察、叶绿体吸收光谱、荧光动力学等方法进行原位检测，为重金属的毒性研究提供了很大方便；有人用荧光动力学的检测方法发现在高光强下，重金属替代Mg原子的反应可能专一性的发生在PSII反应中心[20]。
镉、铬及铅在日本无刺楤木中积累、分配及其对叶片抗氧化系统的影响的开题报告
镉、铬及铅在日本无刺楤木中积累、分配及其对叶片抗氧化系统的影响的开题报告1. 研究背景无刺楤木（Celtis sinensis）是一种常用的城市绿化树种，能够耐受交通污染和干旱等环境条件。
然而，城市污染已经日益加重，这对于无刺楤木的生长和发育产生了不良影响。
铬、镉和铅等重金属是常见的工业污染源，它们可以通过大气、水和土壤进入生物体内，并且在生物体内积累。
无刺楤木对于这些重金属的吸收和积累具有一定的生物学特点，因此研究无刺楤木对于这些重金属的反应和适应机制，不仅有助于深入了解植物的抗逆性，还有助于探索城市生态环境的改善途径。
2. 研究内容本课题将从以下三方面展开研究：（1）铬、镉和铅在无刺楤木中的积累和分配规律。
通过采集不同污染情况下的无刺楤木样本，分析各部位的自然含量和剩余量，以及不同重金属之间的相互作用，从而探索无刺楤木对于这些重金属的吸收和分配机制。
（2）铬、镉和铅对无刺楤木叶片抗氧化系统的影响。
通过测定叶片中抗氧化酶的活性和膜脂过氧化程度，从分子水平上探究这些重金属对无刺楤木叶片抗氧化能力的影响，为阐明无刺楤木的生理生态特性提供理论支持。
（3）不同污染情况下无刺楤木的生长和发育变化。
通过对于不同污染情况下无刺楤木的茎高、树冠密度等相关指标的观测和测量，评估其生长和发育的受污染程度，并揭示无刺楤木在城市环境中适应污染的生态学特征。
3. 研究意义这项研究将对于无刺楤木的高效利用和城市生态环境的优化具有一定的指导意义。
首先，通过探究铬、镉和铅对无刺楤木的积累和分配规律，以及其对叶片抗氧化系统的影响，可以为无刺楤木的育种、培育和改良提供理论依据；其次，研究不同污染情况下无刺楤木的生长和发育变化，可以为城市绿化和生态修复提供有益的参考；最后，本研究还有望深入揭示植物在城市污染环境下适应机制和环境贡献，从而推动城市环境的可持续发展。
植物对重金属污染的响应和适应性研究
植物对重金属污染的响应和适应性研究随着工业化和城市化的迅速发展，重金属污染问题日益突出。
重金属是一种有毒物质，对人类和生物环境都有着危害。
在此背景下，了解植物对重金属污染的响应和适应性研究，对于预防和治理重金属污染具有重要意义。
一、植物对重金属污染的响应1.叶片的变化重金属污染对植物的叶片有着明显的影响。
在高浓度镉、铜、铅等重金属的污染下，植物的叶片颜色会发生改变，从正常的绿色变得黄绿色或黄色，并且叶片会出现斑点，甚至干枯。
此外，植物在重金属污染下的叶面积和叶片厚度也会有所减少，从而影响植物的生长发育。
2.根系的变化重金属污染也会对植物的根系造成损害。
研究表明，在重金属污染下，植物的根系可能会被抑制生长、甚至死亡。
而对于经常接触到重金属的植物，它们则可以通过调节低剂量重金属处理下的根系结构，在根系表面增加细胞壁厚度、毛发和分泌物，从而增强了根系对重金属的耐受性，使其能够更好地适应重金属污染环境。
二、植物对重金属污染的适应性研究1. 超微结构变化近年来，研究人员发现植物在重金属污染环境中可以调节其超微结构，以适应这种环境。
高濃度鋅離子重金屬污染下，植物的叶片细胞壁会变得更厚，细胞壁蛋白会发生改变，从而使细胞被释放镉的影响降至最低。
同时，植物还会在根系界面部分形成钙化结构，可大大降低根吸收毒素的能力，互不影响。
2.激素调控机制过去的研究发现，植物在重金属污染条件下会产生一些特殊的激素，如脱落酸和赤霉素等。
这些激素能够调节植物对重金属的吸收和耐受性，促进植物对重金属污染的适应性。
比如，在低浓度的镉离子 (Cd) 污染下，植物的叶绿素含量会发生变化，而且丙二酸 (ABA) 在植物响应Cd胁迫方面发挥着重要作用，研究表明ABA可以通过连接受体口袋并作为激活子的方式，激活对ABA反应的植物蛋白激酶（SnRK2s）来增强重金属胁迫下的植物适应性。
3.菌根真菌近年来的研究发现，菌根真菌能够增强植物对重金属污染的耐受性。
重金属对植物叶片生理功能的影响实验
重金属对植物叶片生理功能的影响实验寂静的环科原理重金属对植物生理功能具有一定的影响，这种影响与重金属的浓度有关。
指示植物生理功能的指标包括净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、水蒸汽压亏缺、水分利用效率、暗呼吸速率。
所以通过测定重金属污染土壤中植物的这些指标来反映重金属对植物生理功能的影响。
这些指标的测定可以通过光合仪来完成。
实验试剂与材料尿素，Ca(H2P04)2，K2S04，砷酸盐和亚砷酸盐,花土、大麦或小麦植物种子、花盆、容量瓶、筛子、一次性防护手套、橡胶手套、称量纸、滤纸、一次性防护口罩等。
实验仪器设备光照培养箱、天平、大小合适的植物活体叶片，便携式光合仪、同化室、碱石灰，干燥剂等。
实验方法与步骤1、植物盆栽实验根据土壤污染情况，使用砷酸盐和亚砷酸盐作为污染源模拟金属砷污染土壤，设定三个浓度梯度，分别是0，20mg/kg,40mg/kg。
按上述处理浓度将砷以砷酸盐和亚砷酸盐的溶液形式均匀加入，充分混匀，于室内25度下避光平衡老化7天开展盆栽实验。
采用塑料花盆，每盆中放入1kg处理后的土壤中，统一加入等量的复合肥（土壤中加入尿素0.15 g/kg、磷肥0.05 g/kg(Ca(H2P04)2)、钾肥0.10g/kg(K2S04)），将选择好的植物种子直接栽培到处理好的花盆中，在植物生长期间根据土壤水分蒸发情况，不定期补充蒸馏水，保持土壤含水量达饱和持水量的65%，同时保持充值光照，当植物种植长到1个月后开展以后实验。
2、光合仪准备（1）、开机预热将光合仪打开预热30分钟，目的使光合仪性能更加稳定（2）、设定参数按照显示器中的提示进行操作，根据说明书方法对仪器进行设定。
（3）、CO2平衡调节把CO2缓冲瓶接出来的管子，接上“IN”并确认，把管子接有瓶子的的那头放到室外。
然后在CO2分析器校准界面下按照显示器上的提示进行调满操作。
（4）、样品测定等待仪器内部表征数据中的外部环境CO2浓度与探测点CO2浓度平衡后再开始测量。
镉、铜、锌对四种水生植物的毒性效应的开题报告
镉、铜、锌对四种水生植物的毒性效应的开题报告一、选题背景随着环境污染的加剧，水生植物受到了越来越大的威胁。
其中，重金属污染是一种严重的环境污染问题，具有高毒性、持久性和蓄积性等特点，会对水生生物造成严重危害。
镉、铜、锌是常见的重金属元素，在工业生产和人类活动中广泛使用，也是水环境中的常见污染物之一。
因此，深入研究镉、铜、锌对水生植物的毒性效应，具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究目的本课题旨在研究镉、铜、锌对四种水生植物的毒性效应，并探究不同的处理浓度对其影响程度，为水生植物的保护和修复提供科学依据。
三、研究内容1. 确定研究对象：选取四种常见的水生植物作为研究对象，包括水葫芦、水藻、小杨花和水葱。
2. 确定处理浓度和处理时间：根据文献综述和实验条件，确定不同的处理浓度和处理时间。
3. 分析不同浓度下毒性效应的指标：使用不同的生物学指标，如形态指标、生长指标、光合作用等，分析不同浓度下毒性效应的指标。
4. 分析不同处理时间下毒性效应的指标：通过长期和短期的处理浓度，分析不同处理时间下毒性效应的指标。
5. 分析不同水生植物毒性效应的异同：通过对不同水生植物的处理结果进行比较，分析其毒性效应的异同。
四、研究意义通过研究水生植物对重金属污染的毒性效应，可以为水生植物的保护和修复提供参考和指导。
同时，该研究也可以为环境保护和重金属污染治理提供理论支撑。
五、研究方法主要采用实验研究的方法，根据实验设计，建立包括对照组和处理组的实验装置，进行实验操作和数据收集，并借助统计学方法进行数据分析和结果验证。
六、预期成果通过本次研究，预期可以获得镉、铜、锌对四种水生植物的毒性效应以及不同处理浓度和处理时间对其影响的实验数据，并综合分析这些数据，形成科学、可靠的研究结论。
同时，本次研究也将形成一份较为完整的实验报告，对相关学科领域和环境保护工作具有较强的指导和参考价值。
重金属污染对植物光合作用影响的生理学研究
重金属污染对植物光合作用影响的生理学研究植物是地球上最重要的生物之一，它们是维持地球生态系统平衡的重要元素。
但是人类活动大量排放出的重金属污染已经对植物生长和发育造成了很大的破坏。
重金属污染在农业、林业、城市绿化和自然保护区等领域都已经引起了极大的注意。
本文将从生理学角度探讨重金属污染对植物光合作用的影响。
1、重金属污染的来源和危害重金属是指比铁和铜更重的金属元素，如铅、汞、镉、铜、锌等元素。
这些元素在自然界中普遍存在，但是由于人类活动的干扰，重金属污染已经成为了严重的环境问题。
重金属污染主要来源于工厂废气、废水排放、城市垃圾等。
重金属污染会破坏生态系统平衡，也会对人体健康产生负面影响。
重金属对植物的影响主要表现在以下几个方面：1）致死作用：高浓度的重金属会对植物造成各种程度的毒害作用，严重的可以导致植物死亡。
2）生长障碍：重金属会阻碍植物的生长，使植物的干重、叶面积和根系减小。
3）代谢紊乱：重金属会导致植物代谢失调，使细胞内的正常代谢机制失去平衡。
2、光合作用与植物生长发育的关系光合作用是植物生长和发育的关键环节之一。
光合作用通过利用光能将二氧化碳转化为有机物，同时生成氧气，在植物体内构建起一个稳定的能量物质循环系统。
光合作用对植物生长发育具有重要的影响，可以通过以下几个方面来进行说明：1）促进生长和发育：光合作用可以为植物提供充足的能量支持，促进生长和发育。
2）影响物质代谢：光合产物对植物的物质代谢具有重要的影响，能够调节植物体内的代谢机制。
3）影响产生营养物质：光合作用为植物体内产生营养物质提供基础。
3、重金属污染对植物光合作用的影响重金属污染对植物的光合作用具有明显的影响。
研究表明，重金属污染会通过以下几个方面来影响植物的光合作用：1）破坏叶绿素结构：叶绿素是光合作用的重要组成部分之一，重金属污染会破坏叶绿素的结构和功能，降低光合作用产能。
2）阻碍酶的活性：重金属污染会阻碍植物体内的一些代谢酶的活性，从而降低光合作用的产能。
重金属污染实验报告
• 拟南芥的种植 • 含有重金属离子的污水的配制、处理
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实验器材与试剂
图为拟南芥种子
硝酸铅试剂
硝酸镉试剂
• 拟南芥种子，花盆，营养土，分光光度计、离心机、天 平、剪刀、研钵、漏斗、移液管、烧杯、丙酮、石英砂 、Cd(NO3)2、Pb(NO3)2、Cu(NO3)2、蒸馏水
– 什么是重金属？ – 重金属有什么影响？ – 重金属是如何影响整个生物圈的？
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重金属的介绍
• 什么是重金属？
– 重金属有着广泛的定义。根据一种定义，重金属是在 元素周期表上，铜元素与铅元素之间的一组元素。他 们的相对原子质量介于63.546和200.590之间，比重 大于4.0
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重金属的介绍
• 重金属有什么影响？
• 因此，我们在实验中选择叶绿素含量作为衡量植 物是否受到重金属影响的重要指标
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叶绿素测定原理
• 根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收，利 用分光光度计在某一特定波长下测定其光密度 ，即可用公式计算出提取液中各色素的含量。
• 根据朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律，某有色溶液 的光密度D与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比 ，即：D=kCL。
• 已知叶绿素a、b的80%丙酮提取液在红光区的最 大吸收峰分别为663nm和645nm，又知在波长 663nm下，叶绿素a、b在该溶液中的比吸收系数 分别为82.04和9.27，在波长645nm下分别为 16.75和45.60，可根据加和性原则列出以下关系 式：
– I663 = 82.04Ca+9.27Cb (1) – I645 = 16.75Ca+45.60Cb (2)
实验六 重金属污染对植物叶绿素含量的
至25mL。
4．叶绿素的测定
在波长分别为663nm、645nm条件下测定提取液的吸光 度。如果浓度较高，经适当稀释后比色定量。叶绿素a 和b及总叶绿素的浓度(mg/L)分别为Ca、Cb、CT，可根 据下式求算： Ca=12.7A663-2.69A645
Cb=22.9A645-4.68A663
（2）80%丙酮水溶液
四、方法与步骤
实验流程如图所示：
1．实验材料准备
将大小比较均匀的水稻种子用蒸馏水浸 泡、吸胀后，移入铺有河沙的瓷盘中，置入 光照培养箱中培养。
培养条件
白天：25℃，湿度80%，光照66%，12h； 夜间：20℃，湿度60%，光照0%，12h。 培养时间：10个周期（两叶一心）。
污染对植物作用的剂量效应和毒害过程。
叶绿体的结构 模式图
二、实验原理
高等植物叶绿体中的叶绿素（chlorophyll ,chl）主 要有叶绿素a 和叶绿素b 两种。它们不溶于水， 而溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿 等。 过量的重金属能够抑制叶绿素的合成，并能 够破坏细胞内的膜结构，从而对生物产生毒害
CT=8.02A663+20.21A645 式中：A663、A645—分别为提取液在波长663nm、645nm 下的吸光度。
叶绿素含量
Ca(含量)＝Ca×V/1000W;
Cb(含量)＝Cb×V/1000W;
CT(含量)＝CT×V/1000W
5．实验结果分析
每个处理的平行测定结果用平均数±标 准误表示（每个处理做3个平行重复），并 用F检验分析不同处理间的差异性。利用 Excel作图，展示实验结果。
实验五、 重金属污染对 植物叶绿素含量的影响
重金属污染对植物光合作用和生长的影响
重金属污染对植物光合作用和生长的影响重金属作为一种污染物质，常常被工业生产过程中排放进环境中，或者被人类活动所释放。
这对环境的影响是非常严重的。
其中，植物在重金属污染下的生长和光合作用是受到很大影响的一个方面。
在本文中，我们将探讨重金属对植物光合作用和生长的影响，以及如何减缓其对植物的损害。
重金属是如何影响光合作用的？光合作用是植物进行生命活动的一个基本过程，它需要光能以及一些气体、水等物质的参与，才能完成光能转化成化学能的过程。
而重金属对植物的光合作用的影响，主要表现在以下几个方面：1. 阻碍光能的吸收：重金属会对植物的叶片表面形成一层沉淀，使得光线难于穿透进入叶片内部。
这会导致光能的吸收量减少，进而影响光合作用的进行。
2. 损坏叶绿素：植物的光合作用需要叶绿素的参与，而重金属会损坏叶绿素的稳定性，使其在光照下容易分解。
这会导致植物叶片内部叶绿素的含量减少，进而影响光合作用的进行。
3. 阻碍电子传递：光合作用的过程中，需要通过电子传递来完成光能到化学能的转化。
而重金属在叶片内部会阻碍电子传递的进行，进而影响光合作用的效率。
重金属污染对植物生长的影响是什么？植物生长是受到多种因素的影响的，其中重金属污染也是一个重要的因素。
重金属对植物的生长影响主要表现在以下几个方面：1. 抑制植物生长：重金属会通过减少植物根系吸收水分和养分的能力，进而影响植物的生长。
在很多重金属污染严重的区域，植物生长状况普遍较差。
2. 影响果实质量：在一些农业地区，重金属污染会导致水果、农作物等食品的质量受到影响，使得这些食品中含有过多的重金属，对人体健康产生负面影响。
3. 改变植物结构：一些重金属会使得植物的叶片厚度增加、植株变矮，进而影响植物的结构和形态。
如何减缓重金属对植物光合作用和生长的影响？重金属对植物光合作用和生长的影响是非常显著的，需要我们采取一系列措施，来减缓这种影响，可以从以下几个方面入手：1. 选择适应重金属环境的植物品种：不同的植物对重金属的敏感程度不同，可以选择适应重金属环境的植物品种进行种植。
铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量及细胞超微结构的影响
铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量及细胞超微结构的影响简介马铃薯（Solanum tuberosum L.）作为世界上主要的食用作物之一，在受到环境污染、重金属等胁迫因素的影响下，会对植物的生长和发育产生明显的影响。
其中，铅和镉是比较普遍的重金属污染物，会在农业生产中积累在土壤中，通过植物进入食物链，对人类健康产生潜在的风险。
因此，了解铅和镉对马铃薯的影响及其机制，具有重要的科学意义和实际应用价值。
本文将探讨铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量及细胞超微结构的影响，为更好地了解重金属胁迫下植物的应答机制提供参考。
铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量的影响叶绿素是植物体中的一种重要的光合色素，对植物的生长和发育起到关键性的作用。
采用不同方法的叶绿素含量测定表明，铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量有一定的负面影响。
一项针对铅胁迫下马铃薯叶绿素含量的研究表明，随着铅胁迫浓度的增加，马铃薯叶片中叶绿素含量逐渐下降，最高胁迫浓度时叶绿素含量比对照组减少了44%，表明铅胁迫可能会影响马铃薯的光合作用和生长发育。
另外，一些研究也发现，镉胁迫在一定程度上会抑制马铃薯叶片中叶绿素的合成。
据报道，马铃薯在受到镉胁迫后，叶绿素a含量显著降低，特别是在高胁迫浓度下，叶绿素a的降低幅度达到了70%以上。
综上，铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量有一定的负面影响，这可能是导致重金属胁迫下植物生长和发育受损的重要原因之一。
铅、镉胁迫对马铃薯细胞超微结构的影响细胞超微结构是体现组织和细胞发育状况的重要指标，对植物的生长和发育有着重要的影响。
一些研究表明，铅、镉胁迫会对马铃薯细胞超微结构产生明显的影响。
针对铅胁迫对马铃薯超微结构的影响，一项研究表明，在铅胁迫下，马铃薯叶片中的叶绿体数量减少、大小变小，且叶绿体基质中铅元素的积累增多，细胞器的结构和功能都受到一定损害。
对于镉胁迫下马铃薯细胞超微结构的研究也得到了广泛关注。
据报道，受到镉胁迫的马铃薯细胞质内出现了一些异常的结构，如线粒体内结构的变异、内质网的分裂等。
重金属对植物叶片抗氧化酶活性影响实验
重⾦属对植物叶⽚抗氧化酶活性影响实验重⾦属对植物叶⽚抗氧化酶活性影响实验寂静的环科原理重⾦属对植物的伤害与⾃由基的产⽣有关。
⾃由基是指含有未配对电⼦的原⼦、原⼦团或特殊状态的分⼦，其中以氧⾃由基（oxygen free radical，OFR）对⽣物体的危害最⼤。
OFR包括超氧阴离⼦⾃由基（O2-）、羟⾃由基（·OH）等。
⾃由基是⽣物体的正常代谢产物，由于⽣物体存在防御系统，所以正常情况下危害不⼤。
⽣物体主要通过抗氧化酶系统防御⾃由基损伤，此酶系统包括超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）、过氧化物酶（peroxidase，POD）、抗坏⾎酸过氧化物酶（APX）和⾕胱⽢肽还原酶（GR）等。
当重⾦属污染时，重⾦属的积累直接破坏了防御系统中酶的活性（徐勤松，2001），降低了防御酶清除⾃由基的功能，加剧了膜脂过氧化作⽤，造成细胞器不可逆损伤，破坏了植物的正常⽣命活动的结构基础。
在重⾦属的胁迫下植物体内积累H2O2，⽽H2O2的过量积累使植物体内的抗氧化酶系统和⾮酶系统发⽣紊乱，从⽽导致植物对重⾦属的抗性机制不再起作⽤，表现出毒害症状甚⾄死亡。
所以，本实验通过对⽐测定分析空⽩⼟壤样品和重⾦属砷污染⼟壤样品中植物叶⽚中的抗氧化酶（过氧化氢酶CAT和超氧化物歧化酶SOD）的变化来反映重⾦属砷对植物叶⽚中抗氧化酶活性的影响。
采⽤微孔板分光光度计测定这两种酶的活性。
即H2O2在240nm 波长下有强烈吸收，过氧化氢酶（CAT）能分解过氧化氢，使反应溶液吸光度(A240)随反应时间⽽降低。
根据测量吸光率的变化速度即可测出过氧化氢酶的活性。
实验材料与药品1、实验材料研钵，10ml离⼼管，容量瓶（1000、100ml），10ml试管，离⼼机，紫外分光光度计，恒温⽔浴锅，天平、⽯英⽐⾊⽫，移液管（5ml、1ml、200ul）、移液枪头（5ml、1ml）、⼀次性防护⼿套、⼀次性防护⼝罩、医⽤剪⼑、100毫升烧杯、50毫升烧杯、称量纸、⽯英砂、橡胶⼿套、CAT试剂盒、滤纸等。
重金属对植物生长和代谢的影响机制
重金属对植物生长和代谢的影响机制重金属是人类社会活动和自然界中广泛存在的化学元素，然而，由于其毒性和残留性，重金属污染已成为当前环境保护的重要问题之一。
重金属与植物之间的互动关系复杂，重金属污染下植物的生长和代谢受到了严重影响。
本文将围绕着重金属对植物生长和代谢的影响机制，讨论并总结了相关的研究进展，以期为环境保护和植物保护提供有益参考。
一、重金属对植物生长的影响机制(一) 重金属离子的吸收和转运植物根系是吸收水和养分的主要器官，同时也是吸收重金属的途径。
在受到重金属毒性的影响下，植物根系的吸收、传输和分布等方面都可能发生异常。
日本学者赤崎信夫提出了重金属吸收的一种模型，即“目标位置模型”。
该模型认为，在植物体内，重金属不仅是随机分布的，更是被吸收和转运到特定的目标位置，并在那里产生毒性效应。
此外，重金属的离子状态对于植物的吸收也有关键影响，重金属离子最多可被吸收到根系表皮细胞内。
重金属离子对植物体内不同类型的细胞结构、膜蛋白和酶生理机制均存在毒性影响。
(二) 重金属对植物代谢的影响不同于化学肥料中的营养元素，重金属元素在植物体内并没有明显的代谢途径。
重金属作为一种毒性元素，可以通过多种方式影响植物代谢，影响植物的自身生长和营养需要。
1、氧化还原平衡重金属暴露下，植物体细胞膜的氧化还原平衡受到干扰，可能导致膜的损伤、病原微生物进攻、抗氧化物的消耗等种种不利影响。
大量的H+离子会导致改变植物体细胞质内的酸碱平衡，影响NADP氧化酶的活性，从而导致代谢过程降解。
2、细胞壁的结构及其功能重金属的毒性作用不仅仅局限在细胞膜上，它们还会对细胞壁的结构和功能产生影响。
重金属可与细胞壁中的纤维素和多糖物质结合成为交联结构，降低细胞壁的延展性和可塑性，同时也抑制了细胞壁的酶分解和细胞壁酸性物质的释放。
3、叶绿素的合成和病理发生重金属暴露还可影响植物体内叶绿素的合成，而叶绿素在细胞色素的生物合成和光合作用代谢过程中起到重要作用。
重金属污染对植物生长与光合作用的影响
重金属污染对植物生长与光合作用的影响近些年来，随着工业化的不断发展，重金属污染的问题日益突出。
在工业生产过程中产生的废水和废气中，含有许多有害重金属元素，例如铬、铅、汞等，这些重金属元素对环境和人类健康造成威胁。
同时，重金属污染也对植物生长和光合作用产生了极其严重的影响。
重金属元素对于植物生长的影响主要表现在以下几个方面：首先，重金属元素能够影响植物的根系。
当植物处于重金属污染的土地上时，土地中的重金属元素会渗透到植物的根系中，引起植物的生理反应，进而影响其根系的生长和发育。
过多的重金属元素会抑制植物的生长，甚至导致植物死亡。
其次，重金属元素会影响植物的叶片。
当植物吸收了过多的重金属元素时，这些元素会积聚在植物的叶片中，进而影响植物的叶片生长和发育。
重金属元素也会破坏叶绿素分子结构，从而抑制植物的光合作用。
重金属污染还会对植物的光合作用产生严重的影响。
光合作用是植物生长的重要过程，是植物养分摄取和生长的主要来源。
然而，当植物面临重金属污染问题时，其光合作用会受到严重的抑制。
重金属元素会破坏叶绿素分子结构，影响植物吸收光能和传递电子的过程，从而抑制其光合作用的进行。
除此之外，重金属元素还会引起植物的抗氧化系统受损。
由于重金属元素的毒性，它们会引起植物细胞内的产生电子不平衡，导致细胞氧化应激反应的产生。
这些氧化应激物质会抑制植物细胞的生长，影响其光合作用的进行，甚至导致细胞死亡。
针对重金属污染对植物生长和光合作用的影响，我们可以采取一些对策来降低其影响的程度。
首先，我们可以通过修复污染土地的方式来减轻重金属元素对于植物的影响。
例如采用微生物修复、植物种植等方式，将土地中的重金属元素去除或者转移，降低重金属元素的浓度，从而降低其对植物的危害。
其次，我们还可以通过选育具有重金属元素耐受力的植物来解决重金属污染的问题。
一些研究表明，某些植物如草甸鼠尾草、大豆、油菜等，具有一定的重金属元素耐受性，这些植物可以在含有重金属元素的土地上生长，不受重金属元素的抑制，从而为污染土地的修复提供了一条新途径。
实验新编重金属污染对植物叶绿素含量
计算叶绿素含量Leabharlann • 叶绿素a和b及总叶绿素旳浓度分别为：
Ca、Cb和CT，可根据下式计算：
Ca=12.7A663-2.69A645 Cb=22.9A645-4.68A663 CT=8.02A663+20.21A645
式中：A663、A645分别为提取液在波长663nm、645nm下旳
吸光度。
数据处理与试验成果分析：
• 每个处理组旳平行测定成果用平均数±
原则误（￣X ±SE）表达，用One-Way
ANOVA分析不同处理间旳差别性。可 Excel做图，展示试验成果并分析。
Let’s do it!
试验目旳
掌握叶绿素含量旳测定 了解重金属污染对叶绿素含量旳影响 了解在重金属胁迫条件下旳变化趋势
试验原理
植物叶绿素分叶绿素a和叶绿素b，其含量 旳高下是反应植物光合作用能力旳一种主 要指标
叶绿素含量旳变化能够反应污染对植物光 合作用旳影响
试验仪器与材料
仪器：研钵、滤纸、漏斗、5 mL移液管、分 光光度计等
材料：小麦
试剂：丙酮（80%） 、石英砂、氯化铬 （Cd 2+）系列溶液（0、5、10、25、 50mg/L）
试验环节1：试验材料培养
将大小百分比均匀旳种子用蒸馏水浸泡、 吸胀后，移入铺有2层滤纸旳培养皿中， 置入光照培养箱中培养（22 ℃ ～25℃）
试验环节2：分组染毒处理
在种子长出2片真叶后，分别用5个不同 浓度旳重金属氯化铬溶液处理
试验环节3：叶片中叶绿素提取
在暗处静置3 ～ 5min后，用一层滤 纸过滤到30mL烧杯中
用滴管吸收80%丙酮将研钵和滤纸 周围洗脱色素
叶绿素及金属叶绿素的电化学研究
叶绿素及金属叶绿素的电化学研究叶绿素和金属叶绿素是生物体内能够有效捕获光能，发挥重要生物活性的脉络类有机物质。
近年来，由于叶绿素和金属叶绿素有着众多的应用前景，其电化学性质受到了广泛的关注和研究。
本文的主要目的是对叶绿素和金属叶绿素的电化学性质及其机理进行系统的介绍。
叶绿素是一类重要的脉络类有机物，它具有特殊的环境反应性，可以有效吸收光能，转化成化学能量，参与光耗散、光合作用及重要生物活性。
叶绿素分为两类，即水溶性叶绿素（ＰＰＳ）和油溶性叶绿素（ＰＰＯ）。
其中水溶性叶绿素具有可逆芳烃连接的环状结构，油溶性叶绿素具有不可逆的醛醇连接的环状结构。
叶绿素的电化学性质可以由其结构改变来控制。
金属叶绿素是一类具有表面活性的缔合叶绿素，由叶绿素和金属离子（如铜、铁等）组成。
与叶绿素相比，金属叶绿素具有较低的光吸收带宽，可以增加复合物的光学性质和稳定性。
金属叶绿素可以用于制备各种传感器，探测物质、电场、生物体及磁场，广泛应用于环境检测、医学检测及生物传感技术等领域。
金属叶绿素的电化学性质可以通过改变金属离子的种类和位置来控制。
叶绿素和金属叶绿素的电化学性质主要受到分子的结构和配位环境的影响。
它们可以用于检测、抑制、调控和外加化学物质。
由于其结构灵活性高，叶绿素和金属叶绿素可以通过电化学或其他方式实现控制相变。
叶绿素和金属叶绿素的电化学研究主要通过探究其电荷迁移机制以及参与反应的原子、分子和聚合物的结构来进行分析。
例如，可使用X射线衍射技术测量叶绿素和金属叶绿素的晶体结构，从而推断其电荷迁移机理。
此外，研究人员还开展了关于交叉链电荷迁移，电子转移，静电屏蔽等特性的相关研究。
叶绿素和金属叶绿素电化学性质的深入研究，将有助于深入理解其结构和机理，为开发新型传感器、能量转换材料以及药物活性分子等提供重要的科学基础。
综上所述，叶绿素和金属叶绿素是重要的脉络类有机物，具有重要的生物活性，能有效吸收光能，可通过电化学方式控制其结构和性质，深入研究其电化学性质将为研究传感器、能量转换材料以及药物活性分子等提供科学基础。
氧化锌纳米粒子与叶绿素a相互作用机制的研究的开题报告
氧化锌纳米粒子与叶绿素a相互作用机制的研究的开题报告一、研究背景氧化锌纳米粒子（ZnO NPs）是一种非常有前途的材料，具有良好的催化、光学、电学和磁学性质。
由于其高效的吸光性和光催化活性，因此在污染物去除、太阳能电池、光催化反应以及医药领域中有广阔的应用前景。
叶绿素a是植物和藻类中广泛存在于光合作用系统中的重要生物分子。
虽然两者在本质上存在巨大差异，但在实验中发现ZnO NPs能够与叶绿素a发生作用，从而产生一些有趣的现象。
二、研究内容本研究将针对氧化锌纳米粒子与叶绿素a的相互作用机制进行探究，包括以下方面的内容：1. 对氧化锌纳米粒子和叶绿素a的基本物理化学性质进行研究，包括它们的结构、成分、形貌、表面性质等。
2. 探讨氧化锌纳米粒子与叶绿素a相互作用的机理，包括有意义的物理和化学互动，如电荷转移、静电相互作用、氢键、范德华力等。
3. 基于实验结果，讨论氧化锌纳米粒子对叶绿素a光合作用的影响，以及叶绿素a对氧化锌纳米粒子光催化性能的影响。
三、研究方法本实验将采用以下方法进行：1. 制备氧化锌纳米粒子和叶绿素a，并对其进行表征。
采用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等技术进行物质结构表征。
2. 采用荧光光谱、拉曼光谱技术探讨氧化锌纳米粒子和叶绿素a之间的相互作用机制。
3. 通过光合作用和光催化反应的实验进行研究，观察氧化锌纳米粒子和叶绿素a 之间相互作用的影响，探究它们之间的关系。
四、研究意义本研究将对氧化锌纳米粒子和叶绿素a 的相互作用机理进行深入探讨，可以更好地理解它们之间的相互作用机制，并为之后在废水处理等领域的应用提供理论基础。
此外，本研究还可能为设计和合成新型氧化锌纳米材料和叶绿素a材料提供有益的参考和指导。
探究金属离子对植物生长状况的影响
探究金属离子对植物生长状况的影响指导老师：王彩虹小组成员：严海标、朱泓丿恺、关键词玉米幼苗、农业生产、肥料、营养液内容摘要在农业生产过程中，如果施肥不当，可能会导致减产甚至作物大面积死亡。
因此，针对这样的情况，我们小组对肥料中部分金属离子对植物生长的影响进行了实验探究。
通过控制几组变量，得出有关结论。
最后虽然没有将玉米培养成功，但是我们从中获取了不少有关于农业的专业知识。
正文(1)研究背景当今农业生产过程中，化肥扮演着一个重要的角色。
我国古代就有这样的谚语：“庄稼一枝花，全靠肥当家。
”因此，施什么肥，施多少，什么时候施肥成了一个至关重要的问题。
(2)研究意义对于当今世界来说，粮食问题对于人类来说仍然是一个不容乐观的挑战，如果用有限的土地生产出更多的粮食，那么对于世界人民的温饱问题以及世界人口的增长来说都是具有重大的意义。
其中，肥料的重要作用不容忽视。
本实验通过对于植物必须的营养素的初步探究, 对农业生产提出一些合理化建议，并从中获取到一些有关的农业专业知识。
(3)研究方法研究对象：玉米幼苗数量：每组5株，共有10组取样方式：播种并培养幼苗实验方法：控制变量法时间安排:2016229:种植玉米2016.3.3：配制营养液2016326:玉米幼苗移植2016.3.27―― 2016415:记录玉米生长状况201647:查询资料2016416:处理实验记录(4)研究过程①种植玉米。
取玉米种子若干，播种，并置于相同且适宜的环境中。
②配制营养液。
药品种类：硝酸钙、硫酸亚铁、硫酸镁、磷酸二氢铵、硝酸钾、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硝酸钠等。
部分药品如图1,图2为在溶液配置过程中拍摄图片。
图3为配置完毕的溶液。
一- ■r _ 人1丄图1图2图3③幼苗移植。
将培育20天左右的幼苗按每组5株移植入营养液中。
幼苗共分为9组，分别是完全营养液、缺钙离子营养液、缺亚铁离子营养液、缺锌离子营养液、缺钠离子营养液、缺锰离子营养液、缺钾离子营养液、缺铜离子营养液和缺镁离子营养液，编号1-9组。
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发酵工程课程开题报告题目: 重金属对植物叶绿素含量的影响学院: 生命科学学院专业: 生物工程姓名: 李崇学号: D3*******注:本实验即大二上学期的生态学实验二〇一二年五月五日一、课题的目的和意思光合作用（Photosynthesis），即光能合成作用，是植物、藻类，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。
光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。
光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义,光合作用除了制造数量巨大的有机物，实现巨大的物质转变，将CO2和H2O合成有机物；将太阳能转化为化学能,并储存在光合作用制造的有机物中,以及净化空气，维持大气中的O2和CO2含量保持相对稳定；还对生物的进化具有重要作用。
但是,高等植物的光合作用经常受到各种不利环境因素的影响，重金属污染就是其中的因素之一。
重金属离子以各种途径和不同形式释放于环境，它们作为一种逆境因子胁迫植物的各种生理过程，使植物的生长受到抑制。
光合作用对重金属离子的作用较为敏感，重金属胁迫使植物的光合速率下降，这已为众多实验所证明，光合降低应与植物种类和发育时期以及重金属的种类密切相关，且与胁迫程度呈正相关。
重金属离子对光合作用的毒害机理也已逐渐被深入探讨。
二、国内的研究进展重金属离子对植物光合作用的影响是复杂的、多方面的。
不同重金属离子可能有不同的作用部位和作用方式，而相同的重金属离子又因浓度和作用于不同的植物而有所差别，在自然环境中通常发生的可能是几种重金属离子的混合污染，它们的相互作用可能导致拮抗或协同效应，更增加了反应的复杂性，这都需要进一步深入细致的研究探讨。
1、重金属离子对叶绿素含量和叶绿体结构的影响（1）叶绿素含量的变化重金属离子Cd2+、Pb2+、Hg2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+等均可使高植物的叶绿素含量明显降低。
有报道认为Cd在低浓度短期内对叶绿素合成有刺激作用，而超过一定浓度后才对叶绿素起破坏作用。
重金属导致叶绿素含量降低可能是引起光合速率下降的原因之一，但叶绿素含量的降低程度通常小于光合速率的降低。
还有研究表明，Cd对叶绿素合成的抑制早于对光合作用功能的抑制。
叶绿素a和b受金属离子的影响程度往往不同，孙赛初等提出Cd对水生维管植物的叶绿素a和叶绿素b的影响中叶绿素a下降幅度更大；陈国祥等通过用Hg2+、Cd2+分别处理莼菜科芽冬茎叶，任安芝等用Cr、Cd、Pd处理青菜叶片测定叶绿素含量和a/b比值也支持了上述观点；但也有人报道Cd污染后的番茄叶绿素a/b值随处理浓度增大而增大，表明Cd对叶绿素b的影响比叶绿素a大。
重金属处理使叶绿素含量变化的原因有下述几种看法：重金属离子直接干扰了叶绿素的生物合成；在大麦幼苗中，Cd2+抑制了原叶素酸酯还原酶的活性；另一个原因是由于重金属离子引起了叶绿素酶活性的升高，使叶绿素降解加快；此外，重金属如Hg、Cu、Cd、Ni、Zn、Pd等可以替代叶绿素的中心镁原子，从而导致光合作用的破坏，也是其中的重要机制之一，并且可以用荧光显微镜观察、叶绿体吸收光谱、荧光动力学等方法进行原位检测，为重金属的毒性研究提供了很大方便；有人用荧光动力学的检测方法发现在高光强下，重金属替代Mg原子的反应可能专一性的发生在PSII反应中心。
（2）叶绿体结构的变化叶绿体是高等植物的光合器官，外由双层的叶绿体被膜所包围，内由片层系统或扁平的类囊体所组成。
有的类囊体垛叠在一起，称为基粒类囊体，由膜系统排列较松弛的间质类囊体所联结；基粒结构对光合作用的正常进行是必不可少的[21]。
重金属离子可导致叶绿体超微结构的改变，用10цmol/LCd2+和Hg2+分别对菱处理后第八天，电子显微镜下可观察到叶绿体膨胀变形，基粒类囊体片层松散解体，叶绿体双层膜断裂，膜系统损伤。
此处，Cu2+Pb2+Cr2+Zn2+等重金属离子均能对叶绿体结构造成不同程度的破坏，出现叶绿体收缩或类囊体膨胀、基粒垛叠结构解体、基质减少，质体小球大量增多等现象。
彭鸣等以玉米为材料，研究Cd以高等植物细胞超微结构的影响，提出Cd对叶绿体的破坏与Cd沉积在类囊体上，并与膜上蛋白体结合进而破坏酶系统和阻碍叶绿体合成有关。
有关实验表明，在处理介质中提高Mn2+浓度，叶绿体结构可部分恢复，基粒重新垛叠。
若在培养介质中长期加入Mn2+，则可使被Cd2+抑制的以水为电子供体的光合活性全部恢复。
而在Cd2+处理的离体叶绿体中，Mn2+只能使被抑制的光系统II活性部分恢复。
这暗示Cd2+对叶绿体结构的影响与锰有关。
2、重金属离子对植物类囊体膜结构和功能的影响（1）对类囊体膜分子结构的影响重金属离子对类囊体膜分子的结构的影响被认为与以下三方面有关：膜脂、膜蛋白、脂一蛋白的相互作用。
Balazs和Gabor等用FTIR和ESR的手段检测，认为重金属对类囊体膜的毒害效应具有元素专一性；Cu、Pb、Zn的作用能够改变膜脂的流动性和膜蛋白的空间结构，并使膜蛋白复合物解离，改度其热变性特征；而Cd、Ni则几乎无影响。
Hg2+抑制绿藻光合作用的效应在照光一段时间后可以恢复，表明Hg2+的作用与PSII反应中心DI蛋白的代谢有关。
Cd2+对DI蛋白的代谢也有影响。
用SDS——PAGE进行实验表明，一些重金属离子如Hg2+Cd2+Cu2+处理影响了类囊体膜的多肽组成。
Cd2+处理使LHCII部分解聚成单体且总量减少，不利于激发能向PSII分配，而Zn2+的影响则与膜蛋白结构无关。
（2）对类囊体膜电子传递活性的抑制作用重金属离子Hg2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+等对叶绿体光合电子传递均有抑制作用。
一般来讲，光系统II的活性对重金属离子更为敏感。
Miles和Li以菠菜和番茄为材料，分别用Pb2+和Cd2+处理离体叶绿体，测定了光合电子传递活性、Hill反应活性以及叶绿素a荧光，发现光系统II的活性受到严重抑制，而在相同处理浓度下，光系统I的活性不受影响。
在许多实验中都得到了与之相同的结果，表明光系统II电子传递对重金属离子有着普遍的敏感性。
对于重金属离子在光系统II的抑制部位和作用机理，一般借助于加入人工电子供体如DPC、NH2OH和MnCl2或抑制剂的方法来研究。
Bazzaz和Govindjee用Cd2+处理离体叶绿体,加入PSII氧化侧电子供体DPC,使Cd2+抑制的PSII活性恢复至对照水平，认为Cd2+作用于PSI氧化侧。
VanDuijvendijk—Matteoli等以Cd2+处理菠菜离体叶绿体，叶绿素a可变荧光降低，加入NH2OH和外源Mn后，被抑制的PSII活性部分恢复，因此推测Cd2+直接作用于水裂解酶本身。
Tripathy 和Mohanty用同样方法推测Zn抑制光合电子传递的部位位于PSII 氧化侧的羟胺和DPC电子供给部位之前。
至于重金属离子抑制PSII电子传递的机理，目前主要有以下三种观点：（1）重金属离子抑制了水氧化功能从而引起正电荷在水氧化系统水平上的积累，由此导致了围绕PSII的循环电子流动，使放氧能力丧失。
（2）破坏了叶绿素蛋白复合物，引起LHCH的解聚和总量减少，而LHCII在光能吸收、传递及激发能在光系统间的分配和调节方面起着十分重要的作用，重金属离子的作用导致激发能在两光系统间不能均衡分配，从而使光合作用法能正常进行。
（3）可能损伤了某些参与光合电子传递的膜蛋白。
3、重金属离子对光合碳同化酶活性的影响关于重金属离子对PCR循环（卡尔文循环）中关键酶的影响目前研究的相对较少。
Sheoran等以Cajanus cajan L.为材料，研究了Cd2+和Ni2+在植物不同生长时期对光合作用和RuBP羟化酶、3—PGA激酶、NADP和NAD—3—磷酸甘油醛脱氢酶、醛缩酶、FBPase 等酶活性的影响。
在幼苗期，0.5mmol/L和1mmol/LCd2+和Ni2+分别使光合率降低50%和30%，对不同酶活性的抑制程度不等（2%——61%），RuBP羧化酶对离子的作用较为敏感，Ni2+对3——PGA激酶的影响最小。
在植物生长晚期，Cd2+、Ni2+浓度增加至10mmol/L时才表现抑制作用，10mmol/L Cd2+使光合率降低86%，只使酶活性降低约40%；10mmol/L Ni2+使光合速率降低65%，而对酶活性则几乎无影响；表明重金属使酶活性的降低不是导致光合速率降低的直接原因。
Weigel的实验也表明莴苣叶肉原生质体的羧化反应对Cd2+作用不敏感。
Eicchan和Page等曾提出过不同的观点，认为重金属对光合作用的毒性机理主要是由于结合了酶导致酶催化功能的改变，使酶系统受损。
但更多的研究表明重金属离子对光合作用中酶的影响较小，而光合速率的下降可能是由叶绿素浓度和气孔导度的降低间接引起的，但二者也都并非解释光合作用被抑制的唯一原因。
电子传递系统似乎是重金属Cd2+、Ni2+等作用最敏感的部位，这在整体植物和离体叶绿体中都有证明。
三、实验设计方案1、实验原理绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行的,叶绿体中含有的色素具有吸收光能的作用,高等植物叶绿素分叶绿素a和叶绿素b，其含量的高低是反映植物光合作用能力的一个重要指标。
叶绿素含量的变化可以反映污染对植物光合作用的影响。
2、实验材料仪器：带盖离心管（5ml）、分光光度计、离心机等；材料：小麦、苏丹草、狼尾草等；试剂：丙酮水（80%）、CuSO4系列溶液（0、10、25、30、50mg/L）3、实验步骤四、实验进度和安排1、实验材料培养将大小比例均匀的种子用蒸馏水浸泡、吸胀后，移入铺有2层滤纸的培养皿中，置入光照培养箱中培养（22～25℃）。
2、分组染毒处理在种子长出2片真叶后，标记培养皿，分别用5个不同浓度的重金属溶液处理。
每组3个平行处理。
每天用蒸馏水冲洗1次，再用原组相应浓度的重金属溶液培养。
各种材料培养1周后，即可进行叶绿素有提取分析。
3、叶片中叶绿素提取精确称取新鲜植物叶片0.1g，尽量剪碎，放入研钵中，加入少量石英砂研成糊状，用80%的丙酮水分批提取，将丙酮提取液过滤后定容至4ml。
精确称取新鲜植物叶片0.1g，尽量剪碎，放入5ml的离心管中，加入80%丙酮水2ml，超声提取30min，浸提12～24h（其间每隔3小时摇动30min），再加入2ml丙酮水，离心（4000转、10min），吸取上清液，定容至5ml～10ml，备用。
（尽量避免光照，以免叶绿素受光分解）。
4、测定吸光度在波长分别为663nm、645nm条件下测定提取液的吸光度。
如果浓度较高，适当稀释后比色定量。
计算叶绿素含量叶绿素a和b及总叶绿素的浓度分别为：Ca、Cb和CT，可根据下式计算：Ca=12.7A663-2.69A645Cb=22.9A645-4.68A663CT=8.02A663+20.21A645式中：A663、A645分别为提取液在波长663nm、645nm下的吸光度。