FLUORESCENCJA MODULOWANA CEL ĆWICZENIA
Transkrypt
FLUORESCENCJA MODULOWANA CEL ĆWICZENIA
FLUORESCENCJA MODULOWANA CEL ĆWICZENIA Pomiar i analiza widm fluorescencji modulowanej chlorofilu a w systemie PAM (ang. pulseamplitude-modulation). ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA 1. Ogólna charakterystyka procesu fotosyntezy 2. Architektura i komponenty aparatu fotosyntetycznego Fotosystem II (PSII) Transport elektronów na stronie akceptorowej PSII Barwniki fotosyntetyczne roślin wyższych 3. Fluorescencja chlorofilu a jako wskaźnik funkcjonowania fotosystemu II 4. Diagram Jabłońskiego 5. Krzywa indukcji fluorescencji chlorofilu a – test OJIP UKŁAD POMIAROWY 1. Fluorymetr o podwójnej modulacji FL-3000 (PSI) jednostka kontrolująca głowica optyczna zestaw kuwet SPRZĘT LABORATORYJNY Wirówka laboratoryjna, przenośny spektrometr Aqua Pen, moździeż, pipety szkło laboratoryjne, probówki, ODCZYNNIKI 1. bufor hepes (pH= 6.5) Składnik mol/litr NaCl MgCl2 (6H2O) Hepes 1.5×10-2 5.0×10-3 2.0×10-2 2. DCMU, (diuron; 3-(3,4-dichlorofenylo)-1,1-dimetylomocznik) 3. CuCl2 WYKONANIE ĆWICZENIA 1. 2. 3. 4. 5. Izolacja tylakoidów z liści rośliny wyższej (np. szpinaku,tytoniu, pietruszki) Odwirowanie zawiesiny Fotosyntetyczna adaptacja ciemnościowa Pomiar efektu Kautsky’ego dla próbki natywnej Pomiary dla próbek traktowanych CuCl2 oraz DCMU OPRACOWANIE WYNIKÓW 1. Opisać zarejestrowane widma fluorescencyjne 2. Do punktow doświadczalnych dopasować krzywą teoretyczną (równanie [1]). Wyznaczyć składowe sygnału fluorescencji: początkową wartość fluorescencji F 0, wartość maksymalną FM oraz jej wartość zmienną - FV. Wyznaczyć stałe czasowe. 3. Przedyskutować otrzymane wyniki. Dodatek Efekt Kautsky’ego- krzywa indukcji fluorescencji (Kautsky i Hirsch 1931r) . zmiany zachowania fluorescencji fotosystemu II rośliny wystawionej na działanie światła ciągłego. 0,14 P (od 200 ms) intensywność fluorescencji 0,12 I (od 20 ms) FM 0,10 Fv=FM - F0 0,08 0,06 -aktywność PSII -rozpraszanie energii wzbudzenia w postaci ciepła -wydajność transportu elektronów w PSII J (~2 ms) 0,04 0,02 0,00 -0,02 1E-4 F0 O (od 50 us) 1E-3 0,01 0,1 1 10 -efektywność przekazu energii do anten (wskaźnik strat energii wzbudzenia gdy jest ona przekazywana z anten do RC) -RC sa otwarte, QA całkowicie utlenione 100 czas [s] Maksymalna fotochemiczna wydajność PSII FV F F0 M FM FM intensywnosc fluorescencji znormalizowana do wartosci maksymalnej 1,0 0,8 Fv=FM - F0 0,6 FM 0,4 0,2 F0 punkty pomiarowe krzywa teoretyczna 0,0 1E-4 1E-3 0,01 0,1 1 10 100 czas [s] Należy „odciąć” trzy pierwsze punkty pomiarowe i wszystkie punkty poza plateau, których wartość zaczyna się zmniejszać. Najlepiej „odciąć” tło i znormalizować oś y do FM, wtedy y0=0. F0 = A1+A2 Fv = ΣAi (i=3,4,5) t t0 y0 FKautskyEffect (t ) Ai 1 exp t i 1 i n [1] LITERATURA Orzechowska A. Wykład dla studentów MSIB, luty 2013 Burda K. Wykład z biofizyki dla studentów MSIB,semestr letni 2013 Berg J.M, Stryer L., Tymoczko J.L., Reakcje świetlne fotosyntezy w „Biochemia”,Wyd. Naukowe PWN, 2009. Rabinowitch E., Govindjee, Photosynthesis, John Wiley and Sons Inc. NY, 1969. Blankenship R.E. Molecular mechanisms of photosynthesis, Blackwell Science, 2008. Zakład Biofizyki Molekularnej i Bioenergetyki, Katedra Fizyki Medycznej i Biofizyki, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH