大家期待已久的《葉綠素熒光與光合作用能量轉換葉綠素熒光儀基礎實驗教程》終于要與各位讀者見面啦！
1996年11月，PAM熒光儀(yi)的(de)(de)發明人(ren)Ulrich Schreiber教(jiao)授出版(ban)了(le)(le)一(yi)(yi)本名為“Chlorophyll fluorescence and photosynthetic energy conversion: Simple introductory experiments with the TEACHING-PAM Chlorophyll Fluorometer”的(de)(de)小冊子(zi)。小冊子(zi)不僅對TEACHING-PAM的(de)(de)原理和基本操作(zuo)(zuo)進行了(le)(le)介紹(shao)，還設計了(le)(le)一(yi)(yi)系列的(de)(de)教(jiao)學實驗。這些實驗不僅有(you)助于用(yong)(yong)戶(hu)了(le)(le)解葉(xie)綠素熒光技(ji)術和儀(yi)器(qi)的(de)(de)操作(zuo)(zuo)，而(er)且也(ye)可能會為用(yong)(yong)戶(hu)的(de)(de)科研(yan)工(gong)作(zuo)(zuo)提(ti)供幫助。
第一版(ban)的英文(wen)封面(mian)和中文(wen)封面(mian)，目錄及實驗(yan)列(lie)表
基礎實(shi)驗指南實(shi)際上是一個簡短的實(shi)驗教(jiao)程，闡明了在進行(xing)葉(xie)綠素(su)(Chla)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)測(ce)量(liang)時(shi)應(ying)考(kao)慮的重要因素(su)，并以(yi)簡短實(shi)驗的形式說明了幾種葉(xie)綠素(su)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)現象。作為(wei)葉(xie)綠素(su)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)測(ce)量(liang)的重要參考(kao)文本，入門指南深受光(guang)(guang)(guang)合作用研究人員(yuan)的歡迎(ying)，被廣(guang)泛引用和傳播，對廣(guang)大WALZ產品，PAM葉(xie)綠素(su)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)儀的用戶幫(bang)助(zhu)良多，意義深遠！
技(ji)術升級(ji)，TEACHING-PAM在2008年停產，取而代之的是JUNIOR-PAM。出于對新(xin)型號PAM葉(xie)綠(lv)素(su)熒光儀使(shi)用方法介紹的需要，WALZ修訂和更新(xin)了上述實(shi)驗(yan)(yan)實(shi)驗(yan)(yan)教(jiao)程。新(xin)版實(shi)驗(yan)(yan)教(jiao)程使(shi)用的葉(xie)綠(lv)素(su)熒光儀是JUNIOR-PAM，其(qi)中的一(yi)些(xie)實(shi)驗(yan)(yan)設計(ji)也有更新(xin)。
JUNIOR-PAM是德國WALZ生(sheng)產的(de)基礎葉綠(lv)素熒光儀(yi)，實驗教程中的(de)所(suo)有以(yi)JUNIOR-PAM描述(shu)的(de)實驗也可以(yi)用(yong)WALZ其它型號的(de)熒光儀(yi)進(jin)行。在(zai)一些實驗中，建議對(dui)綠(lv)藻或藍藻進(jin)行重(zhong)復實驗。雖然(ran)JUNIOR-PAM沒有比(bi)色(se)皿版本(ben)，但是，其光纖可以(yi)插入懸(xuan)(xuan)浮液，或者(zhe)指向裝(zhuang)滿(man)懸(xuan)(xuan)浮液的(de)比(bi)色(se)皿頂部也可以(yi)測量(liang)(liang)。將比(bi)色(se)皿外部用(yong)反(fan)光材料(liao)（鋁箔）包裹或者(zhe)使用(yong)具(ju)有反(fan)光面的(de)樣品架可以(yi)提高信號質(zhi)量(liang)(liang)。
我們希望新版葉(xie)綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)(guang)儀基礎實(shi)驗教(jiao)程作為教(jiao)材式文件(jian)可以(yi)幫助(zhu)讀(du)者更(geng)加熟悉WALZ的葉(xie)綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)(guang)儀。仔(zi)細閱讀(du)該入門指南(nan)，您(nin)就能夠自信地使用PAM進(jin)行葉(xie)綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)(guang)測量，開展光(guang)(guang)合作用研究。
前言由(you)兩部(bu)分(fen)內(nei)容(rong)組成。首(shou)先(xian)是由(you)托德·卡納(Todd Kana)撰(zhuan)寫的一篇文(wen)章(zhang)，重點(dian)介紹了使用調制測(ce)量光和(he)飽和(he)脈沖(chong)進行熒(ying)(ying)光測(ce)量的概念和(he)參數。第二部(bu)分(fen)則更偏重于光合機理，它借助光合作用裝置的生(sheng)理特性作為(wei)葉綠素熒(ying)(ying)光測(ce)量討(tao)論的切入點(dian)，由(you)WALZ應用科學家 Gert Schansker博(bo)士撰(zhuan)寫。
葉綠素(su)熒光儀基礎(chu)實驗教(jiao)程(cheng)封面及目(mu)錄
PAM (Pulse Amplitude Modulation)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)技術(shu)，為研究光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)工作(zuo)原理(li)提供了(le)可(ke)視化(hua)窗口。它的(de)(de)(de)(de)能(neng)力非常(chang)神(shen)奇和(he)強大(da)。通過將一(yi)束光(guang)照(zhao)射(she)到葉(xie)片上并(bing)測(ce)量葉(xie)片重新發射(she)的(de)(de)(de)(de)熒光(guang)，不僅可(ke)以測(ce)量光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)，而且可(ke)以測(ce)量控制光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)過程的(de)(de)(de)(de)幾種(zhong)潛在的(de)(de)(de)(de)調控機(ji)制。PAM熒光(guang)法測(ce)量葉(xie)片內(nei)(nei)部的(de)(de)(de)(de)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)活(huo)性(xing)，幾乎(hu)不受外界環境(jing)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。就像相(xiang)機(ji)可(ke)以拍(pai)攝葉(xie)片的(de)(de)(de)(de)彩(cai)色圖(tu)像一(yi)樣，IMAGING-PAM相(xiang)機(ji)也可(ke)以拍(pai)攝葉(xie)片內(nei)(nei)部的(de)(de)(de)(de)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)照(zhao)片。在短(duan)暫的(de)(de)(de)(de)強光(guang)脈沖(chong)(<1秒)下，PAM圖(tu)像被“顯影(ying)”，并(bing)產生光(guang)合(he)電子傳遞速率(光(guang)合(he)作(zuo)用(yong))的(de)(de)(de)(de)空間圖(tu)像。無論(lun)是(shi)(shi)通過成像還(huan)是(shi)(shi)通過更常(chang)見的(de)(de)(de)(de)光(guang)纖式測(ce)量(本指南(nan)重點(dian)討論(lun)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)容)，用(yong)PAM技術(shu)獲得的(de)(de)(de)(de)信息已(yi)被證明對于理(li)解(jie)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)機(ji)制以及(ji)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)如何響(xiang)應環境(jing)條(tiao)件和(he)脅迫的(de)(de)(de)(de)變化(hua)是(shi)(shi)有(you)效的(de)(de)(de)(de)。PAM熒光(guang)測(ce)定法使我們能(neng)夠監測(ce)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)動(dong)態性(xing)能(neng)。
這(zhe)(zhe)本小冊(ce)子旨在(zai)介紹(shao)PAM熒光(guang)(guang)(guang)(guang)法(fa)(fa)，并提供一(yi)系列(lie)練習(xi)和(he)實驗，講授如何使(shi)用(yong)(yong)(yong)這(zhe)(zhe)項技(ji)術研究光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)行(xing)為和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)機理(li)。在(zai)學(xue)習(xi)PAM熒光(guang)(guang)(guang)(guang)測定(ding)法(fa)(fa)時(shi)，可以從理(li)解一(yi)些基(ji)本原理(li)開始，并根(gen)據具有(you)反(fan)饋效(xiao)應(ying)的(de)(de)動(dong)態過程進行(xing)思(si)考。我們(men)都(dou)知道光(guang)(guang)(guang)(guang)驅(qu)動(dong)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)。陽(yang)生的(de)(de)環(huan)境(jing)(jing)比(bi)(bi)陰生的(de)(de)環(huan)境(jing)(jing)具有(you)更強的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)驅(qu)動(dong)力(li)。然而，情(qing)況(kuang)要比(bi)(bi)這(zhe)(zhe)復(fu)雜得多。必須考慮陽(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)驅(qu)動(dong)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)有(you)效(xiao)性，這(zhe)(zhe)取決光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)系統(tong)處理(li)入射光(guang)(guang)(guang)(guang)線的(de)(de)能力(li)。生長在(zai)深蔭(yin)條件下(xia)的(de)(de)植(zhi)物具有(you)適應(ying)能力(li)，使(shi)它們(men)能夠在(zai)低光(guang)(guang)(guang)(guang)強下(xia)非常(chang)有(you)效(xiao)地工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)，但(dan)當暴(bao)(bao)露(lu)(lu)在(zai)充足的(de)(de)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)下(xia)時(shi)，它們(men)就(jiu)會受到損害(hai)。經常(chang)暴(bao)(bao)露(lu)(lu)在(zai)充分(fen)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)下(xia)的(de)(de)植(zhi)物能夠處理(li)高光(guang)(guang)(guang)(guang)強，但(dan)在(zai)處理(li)低光(guang)(guang)(guang)(guang)強時(shi)往(wang)(wang)往(wang)(wang)效(xiao)率不高。有(you)效(xiao)性，或效(xiao)率，是由一(yi)系列(lie)調節和(he)反(fan)饋機制(zhi)決定(ding)的(de)(de)，這(zhe)(zhe)些機制(zhi)改變(bian)了植(zhi)物利用(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)能力(li)。
常(chang)用(yong)葉(xie)綠素熒光參(can)數的(de)意義，計算公式，參(can)數范圍(wei)
不妨類比著來(lai)(lai)看。在(zai)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)明(ming)媚的(de)(de)(de)日(ri)子(zi)里，更(geng)多的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)子(zi)到(dao)(dao)達你的(de)(de)(de)視(shi)(shi)網膜，你的(de)(de)(de)眼睛就像一個測光(guang)(guang)(guang)儀(yi)，記錄著明(ming)亮的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)線。光(guang)(guang)(guang)合作(zuo)用(yong)可(ke)以(yi)類似(si)地“看到(dao)(dao)”光(guang)(guang)(guang)，因(yin)為光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)強度(以(yi)下(xia)(xia)稱為輻照度)可(ke)以(yi)被光(guang)(guang)(guang)合作(zuo)用(yong)裝置(zhi)感受(shou)到(dao)(dao)。你的(de)(de)(de)眼睛可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)瞳(tong)孔的(de)(de)(de)擴張或收縮來(lai)(lai)調節到(dao)(dao)達視(shi)(shi)網膜的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)量(liang)。試(shi)想(xiang)在(zai)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)明(ming)媚的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)進入戶外。最初的(de)(de)(de)致(zhi)盲(mang)效(xiao)應(能(neng)量(liang)過(guo)載(zai))，之后是(shi)調整和(he)馴(xun)化。視(shi)(shi)覺的(de)(de)(de)調節是(shi)通(tong)過(guo)生物反(fan)饋機制進行的(de)(de)(de)，感覺會時刻發生改變(bian)。同樣，光(guang)(guang)(guang)合作(zuo)用(yong)裝置(zhi)也通(tong)過(guo)反(fan)饋機制來(lai)(lai)響(xiang)應這種入射光(guang)(guang)(guang)強的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)過(guo)載(zai)，該反(fan)饋機制基(ji)于(yu)光(guang)(guang)(guang)合作(zuo)用(yong)裝置(zhi)的(de)(de)(de)實際生理狀態來(lai)(lai)耗散多余的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)能(neng)并改變(bian)光(guang)(guang)(guang)利用(yong)的(de)(de)(de)效(xiao)率。
葉綠素熒光儀基礎實驗教程實驗設(she)計分類
生(sheng)理(li)狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)概念對于(yu)理(li)解PAM熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)測(ce)定法是很重要的(de)。生(sheng)理(li)狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)通常與最近(jin)經歷的(de)環(huan)境(jing)條件(記憶效(xiao)應(ying))有(you)關(guan)，特別是那(nei)些(xie)具有(you)脅(xie)迫效(xiao)應(ying)的(de)環(huan)境(jing)條件，以及(ji)它們是如何在(zai)生(sheng)理(li)上表現出來的(de)。例如，干旱或(huo)高溫會(hui)引起(qi)光(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)用(yong)裝置(zhi)的(de)變化，從而影(ying)響光(guang)(guang)(guang)的(de)利用(yong)和光(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)用(yong)速率，在(zai)脅(xie)迫緩(huan)解后，生(sheng)理(li)狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)可(ke)(ke)能(neng)會(hui)保持(chi)良好的(de)恢復。如果脅(xie)迫對光(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)用(yong)裝置(zhi)造成了(le)(le)損害，就好比傷(shang)口需要時間(jian)才能(neng)愈合(he)。即(ji)使環(huan)境(jing)中不太持(chi)久的(de)脅(xie)迫，如陰天輻照度的(de)快速變化，或(huo)與樹枝和樹木在(zai)風中移動(dong)(太陽(yang)黑(hei)子)有(you)關(guan)的(de)森林中閃爍的(de)光(guang)(guang)(guang)，也可(ke)(ke)能(neng)對光(guang)(guang)(guang)利用(yong)效(xiao)率產生(sheng)可(ke)(ke)衡量的(de)影(ying)響。環(huan)境(jing)的(de)動(dong)態(tai)(tai)(tai)(tai)變化在(zai)許多(duo)不同的(de)時間(jian)尺度上發(fa)生(sheng)，并(bing)且響應(ying)于(yu)許多(duo)環(huan)境(jing)變量。植物感知這(zhe)(zhe)些(xie)變化，并(bing)通過反饋機制相應(ying)地改變其(qi)生(sheng)理(li)狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)。正是這(zhe)(zhe)種狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)決定了(le)(le)光(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)用(yong)對輻射瞬時響應(ying)。這(zhe)(zhe)些(xie)變化可(ke)(ke)以通過PAM熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)儀進行測(ce)量和監測(ce)。
葉綠素熒光(guang)儀基礎實驗(yan)教(jiao)程(cheng)附錄實驗(yan)范例(li)結果
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