葉綠素?zé)晒膺b感探測方法

    葉綠素?zé)晒夤庾V疊加在植物表觀反射光譜上，使得藍綠光波段內(nèi)的反射率發(fā)生微小變動，植被指數(shù)與熒光參數(shù)之間存在相關(guān)關(guān)系，在建立熒光參數(shù)和高光譜植被指數(shù)的回歸方程后，植物光合機構(gòu)的運轉(zhuǎn)狀況可以由高光譜植被指數(shù)的變化情況反映出來。也就是熒光動力學(xué)參數(shù)中光系統(tǒng)II有效輻射利用率的動力學(xué)參數(shù)。

葉綠素?zé)晒鈨x發(fā)生熒光的過程

    處于基態(tài)zui低振動能級的熒光物質(zhì)分子受到紫外線照射后，吸收了和它所具有的特征頻率相*的光線，從而躍遷到*電子激發(fā)態(tài)的各個振動能級。
    被激發(fā)到*電子激發(fā)態(tài)的各個振動能級的分子，通過無輻射躍遷，降落到*電子激發(fā)態(tài)的zui低振動能級。
    降落到*電子激發(fā)態(tài)的zui低振動能級的分子，繼續(xù)降落到基態(tài)的各個不同振動能級，同時發(fā)射出相應(yīng)的光量子，即熒光。
   到達基態(tài)的各個不同真振動能級的分子，在通過無輻射躍遷zui后回到基態(tài)的zui低振動能級。

葉綠素?zé)晒鈨x熒光動力學(xué)  

    葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)包含著光合作用過程的重要信息，如光能的吸收和轉(zhuǎn)化。能量的傳遞與分配、反應(yīng)中心的狀態(tài)，過剩能量的耗散以及反映光合作用的光抑制和光破壞。應(yīng)用葉綠素?zé)晒饪梢詫χ参锊牧线M行原位、無損傷的檢測，且操作步驟簡單。所以葉綠素?zé)晒庠絹碓绞艿饺藗兊那嗖A，在光合生理和逆境生理等研究領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

葉綠素?zé)晒鈨x原理說明 

    葉片是進行光合作用的主要器官，葉綠體是進行光合作用的主要細(xì)胞器。葉綠體是由葉綠體膜包裹起來的組織，膜內(nèi)主要含有基質(zhì)、基粒、類囊體。葉綠體的光合色素主要集中在基粒之中，光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的主要過程是在基粒中進行的。   
    在高等植物體內(nèi)含有光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素兩種，一般情況下以3:1的比例存在于類囊體的膜中。葉綠素分為葉綠素a和葉綠素b,類胡蘿卜素分為胡蘿卜素和葉黃素。    葉綠素不溶于水，而溶于有機溶劑。從化學(xué)性質(zhì)講，葉綠素是葉綠酸的產(chǎn)物，葉綠酸的兩個羥基分別被甲醇和葉綠醇酯化而得到的，對光、熱、酸敏感，能發(fā)生皂化反應(yīng)，性質(zhì)不穩(wěn)定。
    光合作用是高等植物從外界環(huán)境獲取能量的重要途徑，是高等植物進行生命活動的基礎(chǔ)。由綠色植物發(fā)射的葉綠素?zé)晒庖砸环N復(fù)雜的方式表達光合作用活性和行為。當(dāng)光子照射綠色植物的葉片時，光能在葉片的分配有反射、透射和吸收等三種主要的去激途徑。葉綠素分子吸收的光能除了大部分進行光化學(xué)反應(yīng)外，少部分會以熱耗散和熒光的方式釋放出來。
    熒光產(chǎn)生的物理機制是斯托克斯位移，當(dāng)一定波長的光子碰撞到葉綠素分子時，光子可能被分子吸收，使分子的能量升高，處于較高能態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，一般要通過釋放吸收的能量而回到穩(wěn)定的基態(tài)即zui低能級，其中一部分將以輻射的形式回到基態(tài)。分子必須在吸收一定頻率范圍的激發(fā)光后，通過振動馳豫回到*激發(fā)電子態(tài)的zui低能級，由此向下的輻射躍遷才可能產(chǎn)生熒光，因此熒光的波長一般要比激發(fā)光的波長要長。
   在植物光合作用過程中，葉綠素色素分子對光能的吸收及能量的轉(zhuǎn)變途徑中包括著極復(fù)雜的生物物理及生物化學(xué)過程。在葉綠體內(nèi)激發(fā)能從葉綠素b向葉綠素a的傳遞效率幾乎達到100%,所以檢測不到葉綠素b的熒光，因此，在對葉綠素?zé)晒膺M行分析時，通常是指葉綠素a發(fā)出的熒光，光合作用過程中有兩種不同的光化學(xué)反應(yīng)，他們發(fā)生在相關(guān)聯(lián)的不同色素基團中，這些基團被稱為PSI和PSII。在常溫下，PSI色素系統(tǒng)基本不發(fā)熒光，接近95%的被檢測到的，葉綠素?zé)晒庑盘杹碓从赑SII相關(guān)的葉綠素分子，因此，我們研究的葉綠素?zé)晒夤庾V主要由PSII相關(guān)葉綠素分子產(chǎn)生的。

葉綠素?zé)晒獾墓庾V特證

    葉綠素?zé)晒膺b感的探測對象是夫瑯禾費暗線中的穩(wěn)態(tài)葉綠素?zé)晒廨椓炼?，其熒光特征來自于植物葉片的光下熒光發(fā)射現(xiàn)象，屬于穩(wěn)態(tài)熒光發(fā)射光譜的譜線強度。在穩(wěn)態(tài)熒光光譜上，存在3個明顯的發(fā)射峰，其一是位于藍綠光波段的發(fā)射峰。其二是位于紅光波段的發(fā)射峰，其三是位于遠(yuǎn)紅波段的發(fā)射峰。紅光波段的發(fā)射峰與光系統(tǒng)II反應(yīng)中心電子傳遞效率有關(guān)，遠(yuǎn)紅光波段的發(fā)射峰與光系統(tǒng)I、光系統(tǒng)II天線色素分子的電子傳遞效率有關(guān)。

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