Явление флуоресценции хлорофилла

Явление флуоресценции хлорофилла было обнаружено Д. Брюстером в 1834 г. Затем появились первые доказательства тесной связи между флуоресценцией и процессами фотосинтеза, была выявлена сложная кинетика флуоресценции при освещении адаптированных к темноте листьев. Согласно современным представлениям, флуоресценция хлорофилла, и в первую очередь Кинетические характеристики этого процесса, могут служить показателями структурных и функциональных свойств фотосинтетических мембран у интактных растений и использоваться при разработке методов экспресс-анализа влияния различных факторов на фотосинтетическую активность хлоропластов.

Основным источником люминесценции в фотосинтезирующих организмах является хлорофилл, причем основным флуоресцирующим пигментом является хлорофилл А фотосистемы II . Это, по-видимому, хлорофилл реакционных центров, а также хлорофилл антенного комплекса. Остальные пигменты флуоресцируют только тогда, когда не могут передать энергию хлорофиллу А.

Переход хлоропластов из состояния 1 в состояние 2, когда ССК II, передающий энергию света к антеннам ФС II в состоянии 1, фосфорилируется и меняет свое расположение в мембране тилакоидов, приближаясь к ФС I. При этом уменьшается начальное преимущественное поступление энергии возбуждения в ФС II за счет роста ее потока в ФС I, флуоресцирующей с более низким квантовым выходом, что и воспринимается как тушение ФЛ ФС II. Обратимое фосфорилирование ССК II происходит за счет активации соответствующей протеинкиназы в ответ на увеличение уровня восстановленности пула пластохинонов в условиях высоких интенсивностей света, когда поток электронов в ЭТЦ фотосинтеза превышает использование НАДФН в цикле Кальвина. Сенсором редокс-состояния ЭТЦ является цитохромный комплекс.