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本篇带你详细的了解什么是叶绿素荧光

发表时间:2021-11-04      点击次数:673
  叶绿素荧光,作为光合作用研究的探针,得到了广泛的研究和应用。叶绿素荧光不仅能反映光能吸收、激发能传递和光化学反应等光合作用的原初反应过程,而且与电子传递、质子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等过程有关。
 
  几乎所有光合作用过程的变化均可通过叶绿素荧光反映出来,而荧光测定技术不需破碎细胞,不伤害生物体,因此通过研究叶绿素荧光来间接研究光合作用的变化是一种简便、快捷、可靠的方法。
 
  目前,叶绿素荧光在光合作用、植物胁迫生理学、水生生物学、海洋学和遥感等方面得到了广泛的应用。
 
  叶绿素荧光现象是由传教士Brewster发现的。1834年Brewster发现当一束强太阳光穿过月桂叶子的乙醇提取液时,溶液的颜色变成了绿色的互补色——红色,而且颜色随溶液的厚度而变化,这是历对叶绿素荧光及其重吸收现象的记载。
 
  后来,Stokes(1852)认识到这是一种光发射现象,并使用了“fluorescence”一词。1874年,Müller发现叶绿素溶液稀释后,荧光强度比活体叶子的荧光强得多。
 
  尽管Müller提出叶绿素荧光和光合作用之间可能存在相反的关系,但由于他的实验没有对照,实验条件控制不严格,因此人们并没有将叶绿素荧光诱导(瞬变)现象的发现归功于Müller。
 
  Kautsky是公认的叶绿素荧光诱导现象的发现者。1931年,Kautsky和Hirsch用肉眼观察并记录了叶绿素荧光诱导现象(Lichtenthaler,1992;Govindjee,1995)。
 
  他们将暗适应的叶子照光后,发现叶绿素荧光强度随时间而变化,并与CO2的固定有关。他们得到的主要结论如下:
 
  1)叶绿素荧光迅速升高到最高点,然后下降,最终达到一稳定状态,整个过程在几分钟内完成。
 
  2)曲线的上升反映了光合作用的原初光化学反应,不受温度(0℃和30℃)和HCN处理的影响。若在最高点时关掉光,则荧光迅速下降。
 
  3)荧光强度的变化与CO2的固定呈相反的关系,若荧光强度下降,则CO2固定增加。这说明当荧光强度降低时,较多的光能用于转变成化学能。
 
  4)奇怪的是(照光后)CO2的固定有一个延滞期,似乎说明“光依赖”的过程对CO2固定过程的进行是必需的。另一个未得到解释的现象是若在荧光诱导结束后关掉光,则荧光水平的恢复需要很长时间。
 
  在Kautsky的发现之后,人们对叶绿素荧光诱导现象进行了广泛而深入的研究,并逐步形成了光合作用荧光诱导理论,被广泛应用于光合作用研究。由于Kautsky的杰出贡献,叶绿素荧光诱导现象也被称为Kautsky效应(Kautsky Effect)。
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