叶绿素荧光

叶绿素荧光是叶绿素分子在从激发状态返回到非激发状态期间重新发射的光。它被用作植物、藻类和细菌中光合能量转换的指标。激发的叶绿素通过驱动光合作用（光化学能量转换）、非光化学猝灭中的热量或通过发射作为荧光辐射来消散吸收的光能。由于这些过程是互补的过程，因此叶绿素荧光分析是植物研究中具有广泛应用的重要工具。

光照适应黑暗的叶子后，光系统 II (PSII) 发出的荧光迅速上升，然后缓慢下降。由考茨基等人于 1932 年观察到，这称为考茨基效应。叶绿素荧光上升的这种可变上升是由于光系统 II。[3]来自光系统 I 的荧光不是可变的，而是恒定的。

荧光的增加是由于 PSII反应中心处于“封闭”或化学还原状态。当无法接受更多电子时，反应中心“关闭”。这发生在电子受体PSII 的下游尚未将其电子传递给随后的电子载体，因此无法接受另一个电子。封闭的反应中心降低了整体光化学效率，因此增加了荧光水平。将一片叶子从黑暗转移到光明会增加封闭的 PSII 反应中心的比例，因此荧光水平会增加 1-2 秒。随后，荧光会在几分钟内降低。这是因为; 1. 更多的“光化学猝灭”，由于参与碳固定的酶，电子从 PSII 中转移出去；2.更多的“非光化学猝灭”，其中更多的能量转化为热能。

任何含有叶绿素的东西——陆地上的绿色植物、海藻和水下珊瑚中的共生藻类——都会发出特有的深红色荧光。叶绿素能够捕捉光线并将其转化为用于光合作用的化学能，它在这方面做得很好，但并不完美。一些入射光总是以荧光的形式逸出——不是很多，大约 1%，但足以在适当的照明下看到和拍照。下面的照片显示了植物的一部分在白光和荧光下。在正常光照下，尺蠖能很好地伪装成植物的绿色，但它会发出绿色荧光，在叶绿素的红色荧光下像拇指酸痛一样突出。

锦葵上的尺蠖荧光

下一张照片显示了背景中有藻类的珊瑚，用白光闪光和荧光拍摄了相同的场景。白光照片中珊瑚中的棕色来自共生藻类。在荧光照片中，亮绿色来自珊瑚组织中的荧光蛋白，而红色来自共生体中的叶绿素。珊瑚周围的藻类也发出红色荧光。

白光下的珊瑚和藻类

荧光观察手电筒XITE-RB照射下珊瑚和藻类的荧光

植物中的叶绿素荧光具有让您发挥巧妙摄影技巧的特性。当植物处于黑暗中时，光合作用机制就会关闭。当植物暴露在光线下时，发生光合作用的反应中心开始发挥作用。由于的反应中心都开始准备进行光化学，因此它们使用大部分捕获的光，而很少以荧光的形式出现。这称为光化学猝灭. 随着反应中心变得饱和，荧光增加，在大约 0.5 – 1 秒的跨度内上升到zui大值。在此之后，荧光缓慢下降，直到达到稳定状态。这种下降归因于光化学（激活后光合作用过程效率的提高）和非光化学（保护植物免受过度光照的其他过程）效应。叶绿素荧光的这种行为称为考茨基效应，以汉斯·考茨基博士的名字命名，他于 1931 年描述了这种现象。这种效应也称为荧光瞬态、荧光诱导或荧光衰减。

我们使用考茨基效应拍摄回形针的图像。

首先，我们在叶子上放一个回形针。我们关了灯几分钟，让光合作用停止，然后重新打开。我们等了大约 10-15 秒，让植物暴露部分的荧光经历考茨基效应的快速上升和缓慢下降。然后我们取下回形针并在荧光处于高强度阶段时快速拍摄荧光照片。来自被覆盖区域的这种更明亮的发射产生了回形针的完美发光残像。

上海峰志仪器有限公司销售的LUYOR-3415RG和LUYOR-3280RB便携式激发光源，450nm的蓝光波段能够激发叶绿素发出红色荧光，如果您要观察叶绿素的荧光，可以申请样机免费试用。