Tìm hiểu về hiện tượng quang hóa ở thực vật: Nguyên nhân, ảnh hưởng và chiến lược phòng ngừa

Photoinhibition là một quá trình xảy ra ở thực vật và các sinh vật quang hợp khác khi chúng tiếp xúc với ánh sáng quá mức. Điều này có thể xảy ra khi cường độ ánh sáng quá cao hoặc khi ánh sáng có bước sóng không tối ưu cho các loài thực vật cụ thể.

Khi thực vật tiếp xúc với ánh sáng quá mức, chúng có thể gặp một số tác động tiêu cực, bao gồm:

1 . Làm hỏng các sắc tố quang hợp: Các sắc tố trong lục lạp, chẳng hạn như diệp lục và carotenoids, có thể bị phá hủy bởi mức độ ánh sáng cao, dẫn đến giảm khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng.
2. Sản xuất quá mức các loại oxy phản ứng (ROS): Khi thực vật tiếp xúc với ánh sáng quá mức, chúng có thể tạo ra nhiều ROS hơn mức chúng có thể xử lý, dẫn đến tổn thương các thành phần tế bào và DNA.
3. Nhiệt độ tăng: Ánh sáng quá mức cũng có thể dẫn đến nhiệt độ của cây tăng, điều này có thể làm trầm trọng thêm tác động của quá trình quang hóa.
4. Giảm quang hợp: Sự ức chế quang hợp có thể dẫn đến giảm tốc độ quang hợp vì thực vật không thể hấp thụ đủ năng lượng ánh sáng để hỗ trợ quá trình.
5. Tăng cường hô hấp: Khi khả năng quang hợp của thực vật giảm, khả năng hô hấp của cây cũng có thể tăng lên, dẫn đến tăng sản xuất CO2 và giảm cân bằng carbon tổng thể của thực vật.

Sự ức chế quang hợp có thể được ngăn chặn hoặc giảm thiểu bằng một số chiến lược , bao gồm:

1. Bóng mát: Cung cấp bóng mát cho những cây tiếp xúc với ánh sáng quá mức có thể giúp giảm cường độ ánh sáng mà chúng nhận được.
2. Điều chỉnh quang phổ ánh sáng: Một số thực vật có thể nhạy cảm hơn với các bước sóng ánh sáng nhất định, do đó việc điều chỉnh quang phổ ánh sáng để loại trừ các bước sóng này có thể giúp ngăn ngừa hiện tượng quang hóa.
3. Tăng mức CO2: Tăng mức CO2 trong khí quyển có thể giúp tăng tốc độ quang hợp và giảm thiểu tác động của quá trình quang hóa.
4. Sử dụng sắc tố bảo vệ: Một số thực vật đã phát triển các sắc tố bảo vệ, chẳng hạn như xanthophylls, có thể giúp bảo vệ chúng khỏi ánh sáng quá mức và ngăn ngừa hiện tượng quang ức chế.
5. Điều chỉnh mối quan hệ nước của thực vật: Thực vật có thể điều chỉnh mối quan hệ nước của chúng để đối phó tốt hơn với ánh sáng quá mức, chẳng hạn như do khí khổng đóng hoặc thay đổi khả năng hấp thụ nước của rễ.