植物体叶绿素荧光测定仪的原理与使用方法

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叶绿素仪原理

叶绿素仪原理

叶绿素仪原理叶绿素是植物中一种重要的生物色素,它在光合作用中起着至关重要的作用。

叶绿素仪是一种用于测量叶绿素含量的仪器,通过测量叶绿素的吸收光谱来分析叶绿素的含量。

本文将介绍叶绿素仪的原理及其工作过程。

叶绿素仪的原理基于叶绿素对特定波长的光的吸收特性。

在光合作用中,叶绿素分子能够吸收光能,并将其转化为化学能,从而促进光合作用的进行。

叶绿素对不同波长的光有不同的吸收特性,其中最大的吸收峰位于红光和蓝光的边缘,即在绿色光的波长范围内。

因此,叶绿素仪通常使用绿色光作为激发光源,以便更准确地测量叶绿素的吸收特性。

叶绿素仪通过测量样品溶液对激发光的吸收来确定叶绿素的含量。

当激发光照射到样品溶液中时,其中的叶绿素分子将吸收部分光能,使得透射光中的绿色光强度减弱。

叶绿素仪通过比较激发光和透射光的强度差异来计算叶绿素的含量,从而实现对叶绿素含量的精确测量。

叶绿素仪的工作过程通常包括以下几个步骤,首先,将待测样品制备成均匀的溶液,并将其放入叶绿素仪的测量室内。

然后,选择合适的激发光源,并调节其强度和波长,使其能够充分激发样品中的叶绿素分子。

接下来,测量仪器将记录激发光和透射光的强度,并计算它们之间的差异。

最后,根据差异的大小,结合事先建立的标准曲线,可以准确地确定样品中叶绿素的含量。

叶绿素仪的原理简单而有效,能够快速、准确地测量叶绿素的含量,因此在植物生理学、生态学、农业科学等领域得到了广泛的应用。

通过对叶绿素含量的测量,可以更好地了解植物的生长状态、光合作用的效率以及受到环境因素的影响,为科学研究和生产实践提供重要的数据支持。

总之,叶绿素仪通过测量叶绿素对绿色光的吸收特性来确定叶绿素的含量,其原理简单而有效。

通过对叶绿素含量的准确测量,可以更好地了解植物的生理状态,为科学研究和生产应用提供重要的数据支持。

叶绿素仪在植物生理学、生态学、农业科学等领域具有重要的应用价值,将在未来得到更广泛的发展和应用。

叶绿素计的原理是怎样的

叶绿素计的原理是怎样的

叶绿素计的原理是怎样的简介叶绿素是植物和藻类中的一种色素,它具有吸收光能的作用,用于光合作用中在光能转化过程中起到重要的作用。

在环境污染和气候变化日益严重的今天,叶绿素含量的检测越来越受到需要。

叶绿素计就是一种用来测试叶绿素含量的设备。

叶绿素计的原理叶绿素计是一种用光学原理测定样品叶绿素含量的仪器。

叶绿素具有吸收特定波长的光的能力,而且能够转化这种能量为电子受激发而产生的信号。

因此,叶绿素的含量越高,测量得到的信号就越强。

叶绿素计可以使用吸光光度法和荧光法两种方法来测量样品中的叶绿素含量。

吸光光度法吸光光度法是通过比较样品和标准溶液之间的吸光度差异来测量样品中的叶绿素含量。

叶绿素可以吸收特定波长的光(如470nm和665nm),而且其吸光度在这些波长下具有高峰值。

测量时,紫外可见光谱仪向样品中通过这些波长的滤光片发出光,并测量通过样品后的光强度。

然后通过比较标准样品和未知样品的吸光度来计算样品中叶绿素的浓度。

荧光法荧光法是通过检测样品所发出的荧光信号来测量样品中的叶绿素含量。

荧光信号是指样品在受激光刺激下所发出的光。

在一定波长下激发样品中的叶绿素分子后,会发生非辐射激发跃迁,导致叶绿素离子和分子中的能级结构产生变化。

这些变化会导致荧光在不同波长下的强度发生改变,从而实现叶绿素含量的测量。

结论通过叶绿素计可以测定植物和藻类中叶绿素的含量,从而对光合作用等生命活动的研究提供了重要的依据。

目前,随着技术的不断改进和迭代,以及仪器和设备的日益完善,叶绿素计的测量精度、灵敏度和准确性也将不断提高,更好地服务于科研和实际生产应用。

叶绿素荧光成像技术的原理与应用

叶绿素荧光成像技术的原理与应用

叶绿素荧光成像技术的原理与应用一、引言叶绿素是植物中最重要的光合色素,是植物进行光合作用的基础。

溶剂化的叶绿素主要吸收蓝色和红色光,在500~600和650~700nm波长范围内,具有两个吸收峰。

叶绿素荧光成像技术是基于叶绿素发出的荧光信号来进行影像测量的一种实时、无创的模拟测量方法。

本文将介绍叶绿素荧光成像技术的原理、实验流程及其应用。

二、原理叶绿素荧光成像技术是基于叶绿素荧光的成像,叶绿素荧光受光强度和环境因素的影响而变化,可以反映植物的生长状态、光合作用效率和叶片生理变化等信息。

叶绿素荧光成像系统具有高时间分辨率、高空间分辨率的特点,可以获取全景、彩色、实时和定量信息。

叶绿素荧光成像技术主要是利用荧光成像仪和其他仪器支持,通过蓝/绿或红/绿激发光、荧光图像采集和分析等步骤,可以获得叶绿素的分布信息。

三、实验叶绿素荧光成像技术的实验主要分为两个步骤:激发和成像。

首先是激发,将叶片放入光合器中,用荧光成像仪对植物叶片进行光激发,根据荧光成像仪的激光幅度,可以调整植物叶片的荧光强度。

之后,进行成像,将植物叶片放到荧光成像仪中进行拍摄,获取叶绿素的发光信号。

最后,通过荧光照片的处理,可以计算叶片荧光强度和叶绿素荧光参数,如最大光化学利用率、植物光合作用效率等。

四、应用叶绿素荧光成像技术的应用非常广泛,主要涉及到生物学、生态学、农业、气象学,特别适用于植物生长状态监测、植物抗性研究、光合作用效率评估等。

一些具体的应用领域可以如下简要介绍:1.光合作用研究叶绿素荧光成像技术可用于研究植物的光合作用效率、光能利用和光保护机制。

典型的光合作用实验是通过比较光照和黑暗条件下植物的荧光变化来确定植物的光合反应和光保护机制。

2.气候变化影响研究在气候变化方面,叶绿素荧光成像技术可用于研究气候变化导致的植物响应和适应。

通过对多个季节的荧光成像分析可以确定气候变化对地上层和植物生长的影响。

3.生态环境研究叶绿素荧光成像技术可用于研究萎缩地区的植被恢复和生态系统的响应。

叶绿素荧光原理及理论

叶绿素荧光原理及理论

叶绿素荧光原理及理论
叶绿素荧光原理及理论
叶绿素荧光原理及理论
叶绿素荧光原理及理论
第二部分:脉冲调制荧光参数测定原理及意义
叶绿素荧光原理及理论
一:叶绿素荧光的五个基本参数
FO; FM; FS; FM’; FO’
叶绿素荧光原理及理论
FO :最小荧光(或基础荧光等);充分暗适应的光合机构全部 PS
● ФPSII( Ф II)+ ФNPQ + Ф NO = 1 ФPSII:实际光化学效率
(光化学量子产额)
ФNPQ:包括天线耗散和反应
中心的失活
ФNO:非光诱导的淬灭
叶绿素荧光原理及理论
● 表示光合电子传递去向的荧光参数:
Je(PSII) =0.5 × α× ФPSⅡ × PFD;单位时间内通过PSII的全部电子流
1 荧光参数在文献中常见的出现形式
Sakamoto W, Takahashi Y. The Plant Cell, 2003(15), 2843-2855
叶绿素荧光原理及理论
●:33% ○:78% ▼:100%
图示:不同展开程度的大豆叶片荧光参数Fv/Fm的日变化
叶绿素荧光原理及理论
Jiang CD et al. EEB 2006
叶绿素荧光原理及理论
5 盐击过程中电子传递过程的研究
盐击
21% O2
▲: 净光合速率 ■: PSII实际光
化学效率
2% O2
盐击
盐击过程中光合速率(Pn, ▲)和PSII光量子效率(ΦPSII,■)的变化
叶绿素荧光原理及理论
◆ :21% O2 ■ :2% O2
A: 气孔导度(Gs) B:光化学猝灭系数(qP) C:光能捕获效率(Fv’/Fm’) D: 非光化学猝灭系数(NPQ)

叶绿素荧光原理与应用

叶绿素荧光原理与应用

主要与类囊体膜上和间质中的一些反应
过程包括碳代谢之间的相互作用有关。
测定与分析
荧光测定和猝灭分析需要几种不同的光源: 1. 检 测 光 ( 调 制 光 ) ― 绿 光 : 光 强 PPFD 小 于 10μmol· m-2· s-1,用于测Fo。 2. 作用光― 通常用白光,用于推动光合作用的光 化学反应,光强可因实验目的不同而变化。 3. 饱 和 脉 冲 光 ― 通 常 用 白 光 , 光 强 PPFD 大 于 3000μmol· m-2· s-1,确保QA全部还原,用于测Fm 和Fm'。 4. 弱远红光(或暗)―以便 PSI 推动 QA 氧化,测 Fo'前使用。
Fm’― 光下最大荧光,在光适应状态下全部 PSII 中心都关闭时的荧光强度, qp=0,qN≥O。Fm' 受非 光化学猝灭的影响,而不受光化学猝灭的影响。 Fo’― 光下最小荧光,在光适应状态下全部 PSII 中心都开放时的荧光强度,qp=1,qN≥0。为了使照 光后所有的 PSII 中心都迅速开放,一般在照光后和 测定前应用一束远红光(波长大于 680nm,使用的 波长735nm,几秒钟)。 Fv― 黑 暗 中 最 大 可 变 ( variable) 荧 光 强 度 , Fv=Fm-Fo。 Fv’―光下最大可变荧光强度, Fv'=Fm'-Fo'。
叶绿素荧光诱导动力学
当一片经过充分暗适应的叶片从黑
暗中转入光下后,叶片的荧光产额 会随时间发生规律性的变化,即 kautsky效应,典型荧光诱导动力学 曲线上几个特征性的点分别被命名 为O、I、D、P、S、M和T
叶绿素荧光诱导动力学曲线
在照光的第一秒钟内,荧光水平从O上 升到P,这一段被称为快相; 在接下来的几分钟内,荧光水平从P下 降到T,这一段被称为慢相。 快相与 PSII 的原初过程有关,慢相则

叶绿素仪原理

叶绿素仪原理

叶绿素仪原理叶绿素是植物体内一种绿色色素,是光合作用的重要组成部分。

叶绿素仪是一种用来测定叶绿素含量的仪器,通过测定叶片的叶绿素含量,可以了解植物的光合作用能力和生长状况。

叶绿素仪的原理是基于叶绿素的吸收光谱特性,下面我们来详细了解一下叶绿素仪的原理。

首先,叶绿素仪的工作原理是基于叶绿素对光的吸收特性。

在可见光谱范围内,叶绿素对红光和蓝光的吸收较高,而对绿光的吸收较低,这也是为什么植物呈现绿色的原因。

叶绿素仪利用这一特性,通过测定叶片对不同波长光的吸收情况,来计算叶绿素的含量。

其次,叶绿素仪通过测定叶片的透射率和反射率来计算叶绿素含量。

当叶片吸收光线时,一部分光线会被叶片吸收,一部分光线会透过叶片,还有一部分光线会被叶片反射。

叶绿素仪通过测定透射光和反射光的强度,可以计算出叶绿素的含量。

另外,叶绿素仪还可以通过测定叶片的荧光特性来计算叶绿素含量。

当叶绿素受到激发光照射后,会发出荧光。

叶绿素的荧光强度与其浓度成正比,因此可以通过测定叶片的荧光强度来计算叶绿素的含量。

总的来说,叶绿素仪的原理是基于叶绿素对光的吸收、透射和荧光特性。

通过测定叶片对光的吸收、透射和荧光情况,可以计算出叶绿素的含量,从而了解植物的光合作用能力和生长状况。

叶绿素仪的原理虽然看似简单,但在实际应用中却有着广泛的用途。

它不仅可以用于科研领域,用来研究植物的生长和光合作用机制,还可以应用于农业领域,用来监测作物的生长情况和健康状况。

叶绿素仪的原理深入浅出,让人们对植物生长过程有了更深入的了解,也为农业生产提供了更科学的手段。

总之,叶绿素仪的原理是基于叶绿素对光的吸收、透射和荧光特性。

通过测定叶片对光的吸收、透射和荧光情况,可以计算出叶绿素的含量,从而了解植物的光合作用能力和生长状况。

叶绿素仪的原理不仅在科研领域有着重要的应用,也在农业生产中发挥着重要作用。

希望本文对叶绿素仪的原理有所帮助,谢谢阅读!。

叶绿素测定仪的工作原理介绍

叶绿素测定仪的工作原理介绍

叶绿素测定仪的工作原理介绍利用叶绿素测定仪进行测试先要了解仪器使用方法以及叶绿素到底是什么,而叶绿素是一类与光合作用有关的ZUi紧要的色素。

叶绿素实际上存在于全部能营造光合作用的生物体,叶绿素从光中汲取能量,然后能量被用来将二氧化碳变化为碳水化合物。

而仪器则利用叶绿素的工作原理来进行相应的检测,从而可以了解植物真实的硝基需求量并且帮忙您了解土壤硝基的缺乏程度或是否过多地施加了氮肥。

叶绿素测定仪的工作原理
1.两个LED光源发射两种光,一种是红光(峰波长65Onn1),一种是红外线(94Onm),两种光穿透叶片,打到接收器上,光信号转换成模拟信号,模拟信号被放大器放大,由模拟/数字转换器转换成数字信号,数字信号被微处理器处理,计算出SPAD值并显示在显示屏上。

2.叶绿素测定仪测量值的校准与计算
在校准过程中,压头不夹样品,两个LED依次发光,被接收的光转换成电信号,光强度的比率被用来计算。

在压头夹住样品后,两个LED再次发光,通过叶片传输的光打到接收器上,被转换成电信号,传输光的强度比率被计算。

步骤1和2的值用于计算SPAD测量值,即表示夹住的样品叶片当前
叶绿素相对含量。

叶绿素测定仪可以即时测量植物的叶绿素相对含量(单位SPAD)或绿色程度、叶面温度,从而解植物真实的硝基需求量并且了解土壤硝基的缺乏程度或是否过多地施加了氮肥。

可以通过此款仪器来加添氮肥的利用率,并可保护环境。

可广泛应用于农林相关科研单位和高校对植物生理指标的讨论和农业生产的引导。

标签:叶绿素测定仪。

叶绿素荧光研究技术

叶绿素荧光研究技术

叶绿素荧光研究技术叶绿素荧光是研究光合作用和植物生理过程的一个重要手段。

叶绿素荧光是叶绿素分子受到光照激发后,发射出的荧光信号。

该技术能够监测光合能力和光合调节机制,了解植物正常或异常生长状况,研究非光合组织如果实和种子的生理过程,评估植物生长环境的适应性等。

一、叶绿素荧光测量原理叶绿素分子吸收光能后,能量被转移给氧化还原反应中心。

当光强过大或光能无法被消耗时,多余的光能会被氧化还原反应中心转化为热量,导致光合系统的损伤。

而当光合系统接受的光能较少时,荧光的发射会增加。

因此,测量叶绿素荧光的强度和特性可以反映光合系统工作的性能。

二、叶绿素荧光参数1.Fv/Fm:最大光化学效率,反映PSII反应中心的状态,值接近0.8时表明植物处于良好的生长状态;2.Fv/Fo:PSII光化学效率,反映感光物质的活性;3.Fm/Fo:光合色素电子传递量,反映光合色素的电子传递能力;4.ETR:PSII电子传递速率,根据荧光叶片的调制的能量进行计算;5.NPQ:非光化学淬灭,表征过量光能和植物应激状态的多巴胺合成。

三、叶绿素荧光测量方法1.便携式叶绿素荧光仪(PAM):PAM技术适用于野外生态学、环境评估和植物生理等领域研究。

优点是操作简单,适用范围广,可以直接用于测量植物的光合效率、叶片蒸腾等。

2.受控环境下的叶绿素荧光分析仪:此类仪器通常配备一个收集样本荧光的光电探测器和一个稳定的光源。

与PAM相比,仪器的体积较大,需要受控环境条件下进行测量,但有更高的精度和稳定性。

3.瞬态叶绿素荧光测量:瞬态叶绿素荧光测量方法能够提供叶绿素荧光曲线的全面信息。

它利用激光闪光对植物进行刺激,然后通过检测荧光信号的时间和强度来得到更准确的数据,并推断光合电子传递的很多参数。

四、叶绿素荧光研究应用1.光合调节机制研究:通过测量叶绿素荧光参数,可以识别植物光合调节机制的不同特征,对了解光合作用的调控机制具有重要意义。

2.植物逆境胁迫研究:叶绿素荧光参数能够反映植物受到逆境胁迫时的生理和生化变化,如光强强度、干旱和高温等环境条件下的光合能力和耐受性。

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植物体叶绿素荧光测定仪的原理与使用方法
【实验目的】
⏹了解目前在光合作用研究中先进的叶绿素荧光技术,了解便携式叶绿素荧光仪测定
植物光合作用叶绿素荧光参数的基本原理和仪器的使用方法。

⏹老师演示和学生分组利用便携式叶绿素荧光仪(PAM2100)测定实验植物的叶绿素荧
光基本参数(Fo, Fm, Fv/Fm, Fm’, Fo’, Yield, ETR, PAR, qP, qN等)。

⏹了解荧光仪的广泛应用
【实验原理】
仪器介绍和工作原理
叶绿素荧光(Chlorophyll Fluorescence)的产生
⏹传统的光合作用测定是通过测量植物光合作用时CO2的消耗或干物质积累计算出
来。

叶绿素荧光分析技术通过测量叶绿素荧光量准确获得光合作用量及相关的植物生长潜能数据。

⏹叶绿素荧光动力学技术在测定叶片光合作用过程中光系统对光能的吸收、传递、耗
散、分配等方面具有独特的作用,与“表观性”的气体交换指标相比,叶绿素荧光参数更具有反映“内在性”特点。

⏹本实验以调制式叶绿素荧光仪PAM-2100(W ALZ)为例,测定植物叶绿素荧光主
要参数。

植物叶片的生长状况不同,所处位置的不同,光照不同,叶绿素荧光参数数值也会有所不同,所以不同叶片之间叶绿素荧光产量存在着一定的差异。

【实验内容与步骤】
一、仪器使用步骤讲解
1. 仪器安装连接
将光纤和主控单元和叶夹2030-8相连接。

光纤的一端必须通过位于前面板的三孔光纤连接器连接到主控单元,光纤的另一端固定到叶夹2030-B上。

同时,叶夹2030-B还应通过LEAF CLIP插孔连接到主控单元。

2. 开机
按“POWER ON”键打开内置电脑后,绿色指示灯开始闪烁,说明仪器工作正常。

随后在主控单元的显示器中会出现PAM-2100的表示。

从仪器启动到进入主控单元界面大概要40秒。

3. PAM-2100的键盘
PAM-2100主控单元上有20个按键,现分别简要介绍主要按键的功能。

Esc:退出菜单或报告文件
Edit:打开报告文件
Pulse:打开/停止固定时间间隔的饱和脉冲
Fm:叶片暗适应后打开饱和脉冲测量Fo、Fm和Fv/Fm
Menu:打开动力学窗口的主菜单
Shift:该键只有和其它键结合时才能起作用
+:增加选定区的数值(参数)设置
-:减少选定区的数值(参数)设置
Store:存储记录的动力学曲线
Com:打开命令菜单
<:指针左移
>:指针右移
∧:指针上移
∨:指针下移
Act:打开光化光
Yield:打开一个饱和脉冲以测定照光状态的光系统II有效量子产量△F/Fm′。

4.开始测量
(1)通过选择合适的测量光强、增益和样品与光纤的距离来调节Fo在200-400 mV之间。

同时,为了避免人为误差,得到最好的结果,建议通过检查饱和脉冲时得到的荧光动力学变化曲线来设置合理的饱和脉冲强度和持续时间,通过按Com菜单的Pulse kinetics功能来实现。

(2)Fo、Fm和Fv/Fm的获得:
可以通过按“shift + return”键调出菜单执行Fo-determination来测定Fo,也可以通过按外接键盘的“Z”键来测量Fo。

可以通过按“Fm”键或按外接键盘的“M”键来测量Fm,Fv/Fm也会自动获得。

(3)量子产量Yield的获得:
只需按“Yield”键即可。

或者将指针移到“RUN”处,激活“RUN 1”,只需按叶夹2030-B 上的红色遥控按钮即可。

5. 数据输出
(1)将RS-232数据线和PAM-2100主控单元连接好
(2)进入动力学窗口,按“Menu”键,进入Data子菜单,选择Transfer Files并按回车键。

(3)打开一个窗口选择RS-232数据线的Com-Port,选择并激活Com-Port后,出现另一个窗口,其中示出了PAM-2100中存储的数据文件。

双击该文件就可进行传输。

6. 关闭仪器
按“Com”键,会出现一个命令选择菜单,通过按“∨”,选择“Quit program”,并按回车键即可关闭仪器。

将光纤和叶夹2030-B卸下并整理好,放入荧光仪专用箱子中。

7.仪器充电
当PAM-2100电力不足时,需进行充电。

关闭主机,连接充电器2120-N对内置锂电池进行充电。

8.注意事项
禁止在开机的情况下连接外接电源!
禁止过度弯曲光导纤维!
二、植物叶片叶绿素荧光主要参数的测定
(实验报告)
1.叶片Fo、Fm和Fv/Fm的测定
在校园内,选取两个树种成熟叶片测定Fo、Fm和Fv/Fm,试比较不同植物之间的异同。

2.叶片量子产量Yield的测定
在校园内,选取2-3种实验植物成熟叶片测定Yield,试比较不同植物之间的异同。

【思考题】
⏹(1)影响叶绿素荧光参数的主要环境因子有哪些?
⏹(2)在一天的不同时间段,叶绿素荧光主要参数是否会出现变化?如果会,主要是什
么原因引起的?。

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