葉綠素的螢光現象與磷光現象（1）螢光現象：是指葉綠素在透射光下為紅色,而在反射光下為白色的現象葉綠素熒光現象的原理,這綠光就是葉綠素受光迸發后發射的螢光。葉綠素堿液的螢光可達吸收光的10%左右。而鮮葉的螢光程度較低,指占其吸收光的0。1~1%左右。（2）磷光現象：葉綠素不僅照光時間能輻射出螢光外,去除光源后仍能輻射出微弱綠光,既為磷光。1）調制葉綠素螢光調制葉綠素螢光全稱脈沖-振幅-調制（Pulse--,PAM）葉綠素螢光,我們國外通常簡稱調制葉綠素螢光,檢測調制葉綠素螢光的儀器叫調制螢光儀,或叫PAM。調制葉綠素螢光（PAM）是研究光合作用的強悍工具,與光合放氧、氣體交換并稱為光合作用檢測的三大技術。因為其檢測快速、簡單、可靠、且檢測過程對樣品生長基本無影響,目前已成為光合作用領域發表文獻最多的技術。2）調制葉綠素螢光儀的工作原理1983年,WALZ公司首席科學家,荷蘭烏茲堡學院院長博士借助調制技術和飽和脈沖技術,設計制造了全世界第一臺脈沖振幅調制（Pulse--,PAM）螢光儀——PAM-101/102/103。sTl物理好資源網(原物理ok網)

所謂調制技術,就是說用于迸發螢光的檢測光具有一定的調制（開/關）頻度,檢查器只記錄與檢測光同頻的螢光,因而調制螢光儀容許檢測所有生理狀態下的螢光,包括背景光很強時。正是因為調制技術的出現,才促使葉綠素螢光由傳統的“黑匣子”（防止環境光）檢測邁向了野外環境光下檢測,由生理學邁向了生態學。所謂飽和脈沖技術,就是打開一個持續時間很短（通常大于1s）的強光關掉所有的電子門（光合作用被暫時抑制）,因而使葉綠素螢光達到最大。飽和脈沖（Pulse,SP）可被看作是光化光的一個特例。光化光越強,PSII釋放的電子越多,PQ處累積的電子越多,也就是說關掉態的電子門越多,F越高。當光化光達到使所有的電子門都關掉（不能進行光合作用）的硬度時,就稱之為飽和脈沖。打開飽和脈沖時,原本處于開放態的電子守門員該用于光合作用的能量轉化為了葉綠素螢光和熱,F達到最大值。經過充分暗適應后,所有電子門均處于開放態,打開檢測光得到Fo,此時給出一個飽和脈沖,所有的電子門就都將該用于光合作用的能量轉化為了螢光和熱,此時得到的葉綠素螢光為Fm。按照Fm和Fo可以估算出PSII的最大量子產值Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm,它反映了動物的潛在最大光合能力。sTl物理好資源網(原物理ok網)

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在光照下光合作用進行時,只有部份電子門處于開放態。假如給出一個飽和脈沖,原本處于開放態的電子守門員該用于光合作用的能量轉化為了葉綠素螢光和熱,此時得到的葉綠素螢光為Fm’。按照Fm’和F可以求出在當前的光照狀態下PSII的實際量子產值Yield=ΦPSII=ΔF/Fm’=(Fm’-F)/Fm’,它反映了動物目前的實際光合效率。在光照下光合作用進行時,只有部份電子門處于關掉態,實時螢光F比Fm要低,也就是說發生了螢光淬滅（）。動物吸收的光能只有3條去路：光合作用、葉綠素螢光和熱。依據能量守恒：1＝光合作用＋葉綠素螢光＋熱?？梢缘贸觯喝~綠素螢光＝1－光合作用－熱。也就是說,葉綠素螢光產值的增長（淬滅）有可能是由光合作用的降低或熱耗散的降低導致的。由光合作用的引發的螢光淬滅稱之為光物理淬滅（,qP）；由熱耗散造成的螢光淬滅稱之為非光物理淬滅（non-,qN或NPQ）。光物理淬滅反映了動物光合活性的高低；非光物理淬滅反映了動物耗散短缺光能為熱的能力,也就是光保護能力。光照狀態下打開飽和脈沖時,電子門被完全關掉,光合作用被暫時抑制,也就是說光物理淬滅被全部抑制,但此時螢光值還是比Fm低,也就是說還存在螢光淬滅,這種剩余的螢光淬滅即為非光物理淬滅。sTl物理好資源網(原物理ok網)

淬滅系數的估算公式為：qP=(Fm’-Fs)/Fv’=1-(Fs-Fo’)/(Fm’-Fo’)；qN=(Fv-Fv’)/Fv=1-(Fm’-Fo’)/(Fm-Fo)；NPQ=(Fm-Fm’)/Fm’=Fm/Fm’-1。當F達到穩態后關掉光化光,同時打楚雄綠光（Far-redLight,FL）（約持續3－5s）,推動PSI迅速吸收累積在電子門處的電子,使電子門在很短的時間內回到開放態,F回到最小螢光Fo附近,此時得到的螢光為Fo’。因為在野外檢測Fo’不便捷,因而野外版的調制螢光儀（除PAM-2100和WATER-PAM）外,多數不配置遠綠光。此時可以直接借助Fo取代Fo’來估算qP和qN,雖然得到的參數值有輕微差別,但qP和qN的變化趨勢與借助Fo’計算時是一致的。因為NPQ的估算不需Fo’,近10幾年來得到了越來越廣泛的應用。按照PSII的實際量子產值ΔF/Fm’和光合有效幅射（,PAR）還可估算出光合電子傳遞的相對速度rETR=ΔF/Fm’?PAR?0。84?0。5。其中0。84是動物的經驗性吸光系數,0。sTl物理好資源網(原物理ok網)

5是假定動物吸收的光能被兩個光系統均分。3）最好用的調制葉綠素螢光儀PAM-101/102/103,最精典的機型,雖已停產,但在國際最知名的光合作用實驗室,仍是主打型號,緣由很簡單,它老不壞啊,呵呵PAM-2000/PAM-2100,最暢銷的便攜式型號,應用十分廣泛MINI-PAM,比PAM-2100實惠,功能同樣強悍-PAM,全球第一臺可水下原位檢測動物生理的儀器,儀器全防水設計,在珊瑚研究領域應用十分廣泛-PAM,新型螢光成像系統,最有意思的是一個主機可以聯接多個探頭,功能超級強悍,是“下一代”產品DUAL-PAM-100葉綠素熒光現象的原理,同步檢測葉綠素螢光和P700,也就是同時研究PSII和PSI活性,在技術上有重大革新sTl物理好資源網(原物理ok網)

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