叶绿体之所以有荧光,主要是因为其中的叶绿素分子在吸收光子的能量后,并没有全部用于光合作用,而是有一部分会以热的形式逸散,另一部分则以光子的形式重新发射出来,形成荧光。具体过程如下:
吸收光子:
叶绿素分子通过直接吸收光量子或通过捕光色素间接吸收光量子,从基态(低能态)跃迁到激发态(高能态)。
能量转换与释放:
在激发态的叶绿素分子在能级降低时会以热的形式释放能量,这个过程称为内转换或无辐射退激。而当这些分子从激发态回到基态时,它们会以光子的形式释放能量,这就是我们所说的荧光。
荧光特点:
由于部分激发能在放出荧光光子之前以热的形式逸散掉了,因此荧光的波长比吸收光的波长长,通常位于红光区。在透射光下,叶绿素表现为绿色,而在反射光下则表现为红色,这个红光就是叶绿素受光激发后发射的荧光。
荧光与光合作用:
叶绿素荧光与光合作用过程密切相关。在光合作用中,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,几乎不吸收绿光。当叶绿素分子吸收光能后,除了用于光合作用外,还有一部分能量会以荧光的形式释放出来。这种荧光现象可以用来研究植物的抗逆生理,因为逆境下叶绿素的变化可以通过荧光变化来反映。
总结来说,叶绿体之所以有荧光,是因为叶绿素分子在吸收光能后,部分能量以热的形式逸散,部分能量以荧光的形式重新发射出来。这种荧光现象不仅有助于我们了解叶绿体的光合作用过程,还可以用来研究植物对逆境的响应。