葉綠素熒光成像系統(tǒng)之光系統(tǒng)分析

光系統(tǒng)PSⅡ反應中心的光化學分析

    熒光隨時間變化的曲線稱為葉綠素熒光誘導動力學曲線。通過研究葉綠素熒光曲線可以獲得許多重要的信息。下面分析一些常見的光化學反應參數(shù)。
    Fv/Fm它被稱為PSⅡ的大光化學量子產量,反映的是當所有PSⅡ反應均處于開放狀態(tài)時的量子產量，是應用廣、使用頻率高的一個參數(shù)。在正常生理狀態(tài)下，它是一個很穩(wěn)定的值，藻類約為0.65。當藻類受到脅迫時，其值顯著下降。因此它可作為研究光抑制或各種環(huán)境脅迫對光合作用影響的重要指標。
    Fv′/Fm′被稱為PSⅡ光化學的有效量子產量，代表了激發(fā)能被開放的PSⅡ反應中心捕獲的效率，它定量了由于熱耗散的競爭作用而導致PSⅡ的光化學被限制的程度。
    ФII被稱為PSⅡ光化學能量轉化的有效量子產量。在正常情況下，與CO2固定有很好的線性關系，但樣品受到脅迫時，由于光呼吸或假環(huán)式電子傳遞的影響，與CO2的固定并不呈線性關系。 　  qp被稱為葉綠素熒光的光化學淬滅，即激發(fā)能被開放的PSⅡ反應中心捕獲并轉化為化學能而導致的熒光淬滅，反映了光適應狀態(tài)下PSⅡ進行光化學反應的能力，也即開放的PSⅡ反應中心所占的比例。 

光系統(tǒng)PSⅡ反應中心的非光化學分析

    非光化學通常用非光化學淬滅系數(shù)來表征。常用的非光化學淬滅系數(shù)有2個qN和NPQ。
    qN代表可變熒光的非光化學淬滅，反映了樣品從暗適應狀態(tài)下到光適應狀態(tài)下時非光化學過程對葉綠素熒光發(fā)射的影響。
    NPQ是從Stern-Volmer方程衍生出來的，常被作為光適應狀態(tài)下PSⅡ的天線系統(tǒng)將過量光能耗散為熱能的指標。 

光系統(tǒng)PSⅡ反應中心的光保護分析

    藻類的光保護機制可以分為兩大類：1、降低對光能的吸收，單細胞藻類可以通過改變浮力或垂直遷移離開水表面層，避免吸收過多的光能。藻類也可以通過調節(jié)色素天線的大小來調節(jié)對光 能的吸收。2、通過各種途徑耗散過多的激發(fā)能。人們通常認為的光保護耗散途徑主要以非光化學淬滅途徑為主。因此葉綠素熒光的變化可以在一定程度上反映環(huán)境因子對藻類光合作用的影響 ，通過對不同環(huán)境條件下葉綠素熒光誘導動力學曲線的分析，可深入了解以上這些因素對藻類光合機構主要是PSⅡ的影響以及光合機構對環(huán)境的適應機制。如藻類生理變化如衰老或者逆境脅迫，如缺鐵或錳饑餓等都能夠直接或間接地影響藻類PSⅡ的功能。

光系統(tǒng)PSⅡ反應中心的光損傷分析 

    當藻類處于不適宜的光照強度時，光系統(tǒng)就會受到不同程度的損傷，從而造成光合能力的下降。水環(huán)境當中的光抑制發(fā)生于2種情況下:生長在水體表層或接近表層的藻類，當白天的光照 很強時易發(fā)生光抑制；生長在真光層下層的藻類在上升流、潮汐或風的作用下突然上升到水體表層并經(jīng)受強光照射時易發(fā)生光抑制。一般認為，當光強低于半飽和光照強度Ik時，光損傷會明顯加劇。例外通過測量光合作用的電子傳遞和CO2的供給也可以反映藻類的光損傷。通常情況下，當電子傳遞受到限制時，藻類的光抑制會加劇。