Chlorophyll a Fluorescence

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出版者:Kluwer Academic Pub
作者:Papageorgiou, George C. (EDT)/ Govindjee (EDT)
出品人:
页数:842
译者:
出版时间:2005-4
价格:$ 620.37
装帧:HRD
isbn号码:9781402032172
丛书系列:
图书标签:
  • 荧光
  • 叶绿素a
  • 光合作用
  • 植物生理学
  • 生物物理学
  • 生态学
  • 环境监测
  • 遥感
  • 生物学
  • 光化学
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具体描述

"Chlorophyll a Fluorescence: A Signature of Photosynthesis" highlights chlorophyll (Chl) a fluorescence as a convenient, non-invasive, highly sensitive, rapid and quantitative probe of oxygenic photosynthesis. Thirty-one chapters, authored by 58 international experts, provide a solid foundation of the basic theory, as well as of the application of the rich information contained in the Chl a fluorescence signal as it relates to photosynthesis and plant productivity. Although the primary photochemical reactions of photosynthesis are highly efficient, a small fraction of absorbed photons escapes as Chl fluorescence, and this fraction varies with metabolic state, providing a basis for monitoring quantitatively various processes of photosynthesis. The book explains the mechanisms with which plants defend themselves against environmental stresses (excessive light, extreme temperatures, drought, hyper-osmolarity, heavy metals and UV). It also includes discussion on fluorescence imaging of leaves and cells and the remote sensing of Chl fluorescence from terrestrial, airborne, and satellite bases. The book is intended for use by graduate students, beginning researchers and advanced undergraduates in the areas of integrative plant biology, cellular and molecular biology, plant biology, biochemistry, biophysics, plant physiology, global ecology and agriculture.

《植物生理学前沿:光合作用效率与环境胁迫响应》 图书简介 一、 概述:现代植物生理学的新视野 《植物生理学前沿:光合作用效率与环境胁迫响应》是一部深度聚焦于植物生命活动核心机制,特别是光合作用调控、能量转化效率以及植物应对复杂环境挑战的综合性专著。本书旨在超越基础教科书的范畴,深入探讨当前植物生理学研究领域最活跃、最具挑战性的科学问题,为高等院校研究生、科研人员以及对植物生命科学有浓厚兴趣的专业人士提供一个全面、前沿的学习和参考平台。 本书的核心理念在于揭示植物如何在其生命周期中,通过精密的分子调控网络,优化能量捕获与利用,并灵活地应对日益严峻的气候变化和环境污染压力。内容涵盖了从细胞器功能到全植株生理反应的多个尺度,强调了现代研究技术在解析复杂生理过程中的关键作用。 二、 核心章节深度解析 第一部分:光合作用的分子机制与效率优化 本部分着眼于光合作用这一生命活动基石的最新研究进展,特别关注如何提高光合系统的内在量子效率。 1. 光捕获复合物(LHC)的动态重组与能量分配: 深入解析了光合天线色素蛋白复合体在不同光照条件下的快速结构和功能变化。重点讨论了非光化学猝灭(NPQ)机制的分子基础,包括低能量转换和高能耗散途径的细致调控。阐述了如何通过基因工程手段干预LHC的组装和稳定性,以期在弱光或强光下维持更高的光化学效率。 2. 碳固定途径的代谢流重定向: 本章详细探讨了卡尔文-本森-巴翰循环(CBC)中关键酶(如RuBisCO、PEPC等)的活性调控机制,尤其关注光呼吸(Photorespiration)的抑制与代谢成本分析。引入了C4和CAM等高效碳固定途径的进化优势及其在C3植物中人工诱导的潜力研究。内容深入到关键代谢物的瞬时浓度变化与信号分子(如镁离子、ADP/ATP比例)的反馈调控。 3. 叶绿体基因组的表达与核质互作: 探讨了在光照、温度等环境因子驱动下,叶绿体与细胞核之间复杂的信号互馈网络。分析了转录因子、小RNA(如miRNA)在协调光合相关蛋白表达中所扮演的角色,揭示了这种跨细胞器通讯如何保证光合系统的稳态运行。 第二部分:植物对非生物胁迫的生理适应与分子防御 环境胁迫是限制全球作物产量的主要因素。本部分侧重于植物感知、传递和响应非生物胁迫(如干旱、盐碱、极端温度和重金属污染)的复杂生理生理学过程。 1. 水分利用效率与气孔调控的精细化: 详细阐述了植物如何通过调控气孔开闭来平衡碳获取与水分散失。重点介绍了脱落酸(ABA)信号通路在介导气孔响应干旱胁迫中的关键节点,以及最新发现的钙离子信号、活性氧(ROS)在细胞层面调节保卫细胞膨压的分子机制。同时,分析了根系分泌物如何影响土壤微环境,进而影响植株整体水分状态的“根-冠通讯”模型。 2. 膜系统稳定性和抗氧化防御网络: 极端环境往往导致细胞膜脂质过氧化和活性氧的积累。本章系统梳理了植物体内主要的抗氧化酶系统(如SOD, CAT, APX)和非酶抗氧化物质(如抗坏血酸、谷胱甘肽)的协同作用。深入探讨了胁迫诱导下脂质组和蛋白质组的变化,以及植物如何通过合成特定的渗透调节物质(如脯氨酸、甜菜碱)来维持细胞渗透压平衡。 3. 金属毒害与重塑营养吸收策略: 针对土壤重金属污染问题,本书详细描述了植物对镉、铅、砷等元素的吸收、转运和解毒机制。包括金属离子在细胞壁、细胞质和液泡间的隔离策略,以及植物体内铁、锌、锰等必需微量元素的内稳态调控如何与重金属拮抗作用相互关联。 第三部分:生物学前沿技术与系统生理学的融合 本部分聚焦于推动当前植物生理学研究进入新阶段的先进技术和跨学科方法论。 1. 多组学整合分析在生理学中的应用: 探讨了基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学数据如何被整合起来,构建描述复杂生理状态(如胁迫适应性)的系统模型。重点介绍了时间序列分析和差异表达网络分析在解析动态生理响应中的应用。 2. 成像技术与实时原位监测: 介绍了高分辨率成像技术(如共聚焦显微镜、电子显微镜)在观察细胞器结构变化和分子事件发生时的关键作用。特别关注了新型生物传感器和荧光探针在活细胞内实时监测离子流、pH梯度和能量状态的最新进展。 3. 环境因子模拟与表型组学: 强调了高通量表型组学(Phenomics)平台在筛选和鉴定环境适应性状中的决定性作用。详细描述了精确控制的生长室(如气候室、垂直农场)如何用于模拟未来气候情景,从而对作物品种进行快速、多维度的生理性状评估。 三、 本书的特色与价值 本书的特色在于其深度、广度与前沿性。它不仅提供了对经典生理学概念的严谨阐述,更着重于阐释驱动现代研究的最新发现和未解之谜。通过整合分子生物学、生物物理学和系统生物学的视角,本书帮助读者理解植物生命活动的复杂性和内在的精巧设计。对于期望从事植物资源保护、作物改良和环境生物技术研究的人员而言,本书是理解和掌握前沿科学动态的必备工具书。内容结构逻辑严密,图表丰富精炼,确保读者能有效掌握复杂的概念体系。

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