光系统Ⅱ(PSⅡ)是高等植物、藻类和蓝细菌类囊体膜上的色素蛋白复合物,它能吸收光能,光驱动分解水释放氧气,同时产生质子和电子。但是,PSⅡ是较为不稳定的光合机构,PSⅡ吸收太阳光发生水氧化反应,过剩的光能会造成PSⅡ的破坏,导致光合效率降低。最近研究表明PSⅡ可作为重要的资源为实现太阳能光催化分解水制氢气所用。因此,研究PSⅡ的光抑制机理,提升PSⅡ在耐光条件下的光合效率具有重大意义。本论文首先从菠菜中提取出具有高活性的PSⅡ样品,并利用氧电极对其活性进行研究。随后对提取出的PSⅡ样品进行修饰,得到去除锰簇的PSⅡ样品,并利用紫外-可见吸收光谱手段考察去除锰簇的PSⅡ是否具有电子传递活性。然后以PSⅡ和去除锰簇的PSⅡ为研究对象,通过实验设计和结果分析,阐述PSⅡ的光抑制机理:(1)通过对完整的PSⅡ和去除锰簇的PSⅡ活性的分析,阐述了光抑制机理:PSⅡ的光抑制分两步,光首先破坏锰簇的结构导致放氧中心失活,P680+·在反应中心累积,然后造成对反应中心造成破坏。(2)通过对有无电子供体存在的去除锰簇的PSⅡ的电子传递活性的分析,阐述了PSⅡ的电子供体侧光抑制机理:叶绿素P680受光激发发生电荷分离,产生P680+·,而由于电子供体侧无法向P680+·提供电子,延长了P680+·的存在时间,但是P680+·具有很强的氧化性,会破坏反应中心的D1蛋白及其周围的色素分子,引起电子传递活性降低。(3)通过对是否进行抽真空处理的去除锰簇的PSⅡ电子传递活性的分析,阐述PSⅡ的电子受体侧光抑制机理:反应中心的P680吸收过剩的光能,加剧了电荷分离,产生过剩的带电基团(P680+·、Pheo-·、QA-·),造成受体侧电子传递拥堵,引起3[P680+·Pheo-·]电荷重组,形成三重激发态的P680(3P680),3P680易与氧气反应生成单重态氧,单重态氧会导致反应中心D1蛋白降解,引起电子传递活性降低。通过对PSⅡ光抑制机理的研究和理解,本论文工作还提出了PSⅡ光保护的方法,实验结果表明该方法达到了一定的光保护效果。