叶绿体光诱导荧光强度的测定
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一、原理
叶绿体色素在照光时能辐射出荧光。研究叶绿体色素荧光性质,有助于了解它的分子激发态,分子之间的能量传递以及分子在活体内的排列。
叶绿体光诱导荧光强度的变化(以下简称可变荧光)是由于叶绿体吸收光能后,光能在转化和电子传递过程中受阻,能量不能正常的传递下去,而以荧光的形式释放出来,使荧光的强度增加。如果这种变化是由光的影响引起的,就叫光诱导的可变荧光。
当然,也可由其它条件诱导的可变荧光。在室温条件下,叶绿体在685nm处呈现一个荧光发射峰,它是由光系统II发射出来的,这部分荧光称为固定荧光(F0),是物理性的,它与光系统II的原初反应和电子传递无关当对叶绿体进行光诱导时,而发射出的荧光叫可变荧光(ΔF)。
固定荧光和可变荧光之和称为总荧光(Fmax)。由此可见,可变荧光(ΔF)可以代表光系统II反应中心可能利用及转化能量的能力。所以,ΔF在一定程度上代表光系统II反应中心的活性。而可变荧光与固定荧光的比值则表示光系统II的光能转换效率。因此,可作为叶绿体光化学活性的一个重要指标。
二、材料、仪器设备及试剂
材料:玉米、菠菜叶片
仪器设备:1.冰箱;2.组织捣碎机;3.冷冻离心机;4.玻璃匀浆器;5.动力学分光光度计。
试剂:叶绿体制备缓冲液(简称制备液)。
0.05mol/L 磷酸缓冲液,内含0.3mol/L 蔗糖和0.1mol/L KCl,pH7.2。
三、实验步骤
1. 叶绿体的制备
称取10g弃去大叶脉的新鲜植物叶片,先用自来水冲洗,再用蒸馏水洗净,吸干水分后,放在冰箱里冷冻。然后用剪刀剪碎,置于预冷的组织捣碎机的玻璃缸内,加入50ml制备液,用4层纱布将匀浆过滤,滤液在0℃下用1000×g离心10min。
弃去上清液,在沉淀中加入40ml制备液悬浮,再次用1000×g离心10min,取出沉淀,用15ml制备液在玻璃匀浆器内匀浆,则得叶绿体悬浮液备用。
2. 将仪器调整好,并把必要的参数调到预定值,使仪器运转正常。在光电倍增管前加一个684nm的滤光片,并把激发光波长调到436nm或480nm。
3. 调整基线 将空白缓冲液倒入比色杯中,放入样品室的样品架上,打开激发光谱录基线,如果信号过大,说明滤光片漏光,需更换。
4. 样品测定 将待测的叶绿体样品放入比色杯,并放到样品室内。打开激发光,记录固定荧光。再打开诱导光,记录最大荧光强度(Fmax)。
四、结果计算
根据记录的图谱,计算出固定荧光(F0)和总荧光(Fmax)的数值,并按下述公式计算可变荧光和可变荧光产率。可变荧光ΔF=Fmax-F0;可变荧光率=ΔF/F0