納米氧化鈦促進(jìn)菠菜光化學(xué)反應(yīng)的若干效應(yīng).pdf

1、納米氧化鈦(以下均用納米TiO2表示)具有光催化特性。鑒于這一特性，納米Ti02在光解制氫方面的運(yùn)用已有大量報道。我們也曾研究證實(shí)納米TiO2不僅能明顯促進(jìn)植物對光能的吸收，促進(jìn)光能轉(zhuǎn)換為電能及活躍的化學(xué)能，還能促進(jìn)CO2的同化及氮代謝，從而大大提高光合作用效率。但在納米TiO2對于光能吸收、光電轉(zhuǎn)換方面的作用機(jī)制缺乏深入研究。為此我們利用一定濃度的納米TiO2處理菠菜，研究納米TiO2促進(jìn)菠菜光化學(xué)反應(yīng)的若干效應(yīng)，旨在為納米復(fù)合肥的開

2、發(fā)利用提供理論依據(jù)。 論文主要涉及以下內(nèi)容： 1、研究了納米Ti02處理對菠菜老化種子活力和生長效應(yīng)的影響。結(jié)果表明用0.025-0.4％納米TiO2處理老化的菠菜種子，能明顯加快老化種子的發(fā)芽，顯著提高種子的活力；明顯增加菠菜植株的生長量，其干重的增加尤為顯著。在生長期間，納米。Ti02處理能促進(jìn)葉綠素的形成，增加葉綠素含量，顯著提高Rubiseo羧化酶的活性和光合作用的效率。其中用O.25％納米TiO2處理效果最好。

3、而用體相TiO2處理的其各項(xiàng)生理指標(biāo)均明顯不如納米TiO2處理的，顯示了納米TiO2促進(jìn)植物生長發(fā)育的效應(yīng)與其納米級的顆粒大小有密切的關(guān)系。但納米TiO2促進(jìn)植物生長發(fā)育的機(jī)制有待于進(jìn)一步深入研究。 2、研究了不同光照下納米TiO2對菠菜葉綠體光化學(xué)反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在可見光與近紫外光照射下納米TiO2處理的菠菜葉綠體，其電子傳遞速率、放氧速率、光合磷酸化速率都顯著增加。證實(shí)納米TiO2不僅能在可見光下明顯促進(jìn)菠菜葉綠體的全

4、鏈電子傳遞，PS Ⅱ光還原活性，放氧速度及光合磷酸化活性，同時進(jìn)入葉綠體內(nèi)的納米TiO2吸收近紫外光后被激發(fā)出來的高能電子參與了光合電子傳遞鏈傳遞，使NADP+被還原成NADPH，并偶聯(lián)磷酸化作用使電能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP。納米TiO2失去電子后從水中奪取電子和形成質(zhì)子并使葉綠體內(nèi)氧氣釋放速率加快，促進(jìn)了水的光解。 3、研究了納米TiO2對菠菜LHC Ⅱ光譜特性和在類囊體膜上含量的影響。結(jié)果表明納米TiO2處理能夠增加菠菜類囊體膜上LH

5、CⅡ的含量，且也增加LHCⅡ的三聚體；納米TiO2可進(jìn)入菠菜葉綠體并結(jié)合到PSⅡ上，觀察到納米TiO2處理的LHCⅡ在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)的吸收峰值、680nm處的熒光產(chǎn)額、440nm和480nm附近的激發(fā)峰顯著增大及F480/F440比顯著下降，與此同時PSⅡ顆粒氧氣釋放速率明顯提高，表明納米TiO2促進(jìn)了葉綠素b和類胡蘿卜素向葉綠素a的能量傳遞，LHCⅡ中的葉綠素對納米TiO2發(fā)生了光敏化作用，提高了光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化效率。

6、4、以納米TiO2處理擬南芥研究其對葉綠體光能吸收及傳遞的作用機(jī)制。結(jié)果表明納米TiO2處理可誘導(dǎo)擬南芥LhcⅡ b大量表達(dá)，顯著增加LHC Ⅱ蛋白色素復(fù)合物在類囊體膜上的分布，極大地促進(jìn)葉綠體對光能的吸收和傳遞，調(diào)節(jié)激發(fā)能由PSⅠ向PSⅡ大量分配，因而加快擬南芥葉綠體的光電轉(zhuǎn)換和氧氣釋放。 5、用納米TiO2處理，研究其對近紫外光照下菠菜葉綠體抗氧化性損傷的影響。研究表明，在近紫外光照下納米TiO2處理菠菜后，離體葉綠體的O2