不同植物叶绿体中电子转移和能量传递超快过程

• 作者: 冯娟 匡廷云 唐崇钦 孙照勇 张兴康 张启元 徐四川 李良璧 艾希成 郁飞
• 来源期刊: 中国科学B辑
• 学科: 化学
• 关键词: 三七 水葫芦 叶绿体 单光子计数 荧光寿命 转能效率
• 年，卷（期）: 2001,（3）
• 页码范围: 279-288
• 页数: 10页
• 分类号: O6|Q94
• 字数: 6047字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1006-9240.2001.03.013

摘要

采用相同的分离技术, 从三七、水葫芦和菠菜植物叶子中提取叶绿体. 利用吸收光谱和低温荧光光谱及皮秒荧光单光子计数技术对这3种叶绿体的光谱性质和光系统Ⅱ荧光寿命进行了研究. 这3种叶绿体吸收光谱相似, 暗示着不同的植物都能高效吸收不同波长的光子. 采用三指数动力学模型对测定的光系统Ⅱ荧光衰减曲线拟合, 水葫芦植物叶绿体光系统Ⅱ荧光衰减寿命分别是: 138, 521和1494 ps; 菠菜体系叶绿体荧光寿命分别是: 197, 465和1459 ps; 三七叶绿体体系荧光寿命分别是: 30, 274和805 ps; 并且归属了荧光组分, 慢速度荧光衰减由叶绿素堆积造成, 中等速度荧光衰减源于PS Ⅱ反应中心重新结合电荷组分, 快速度荧光衰减归属于PS Ⅱ反应中心组分. 定义并且基于20 ps模型计算了三七、水葫芦和菠菜叶绿体光系统Ⅱ反应中心激发能转能效率, 分别是60%, 87%和91%. 实验结果支持20 ps时间常数模型. 三七叶绿体光系统Ⅱ反应中心低转能效率, 2个光系统之间激发能分配平衡状态差的结果, 以及它的光系统Ⅰ激发能红移的现象都与该植物生长速度慢的现象相吻合, 显示植物生长速度特性可体现在光合作用原初过程中, 表明植物生长速度与它的荧光性质及荧光寿命相关性, 生长慢的植物对吸收的光子能量利用效率较低, 而生长快的植物, 转能效率则较高.