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FLUORESCENCIA

FLUORESCENCIA. BASES TEORICAS USO DE PAM. FLUJO DE ENERGÍA. Calor (17 – 18%). Luz (100%). Fotosíntesis (~ 80%). Fluorescencia (1 – 2%). Back 1. Back 2. Q A -. Q A. En. e -. Fm. Fo. hv. P680. P680. C.R. Cerrado. C.R. Abierto. Porque medir la fluorescencia?.

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FLUORESCENCIA

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Presentation Transcript

  1. FLUORESCENCIA BASES TEORICAS USO DE PAM

  2. FLUJO DE ENERGÍA Calor (17 – 18%) Luz (100%) Fotosíntesis (~ 80%) Fluorescencia (1 – 2%)

  3. Back 1 Back 2

  4. QA- QA En e- Fm Fo hv P680 P680 C.R. Cerrado C.R. Abierto

  5. Porque medir la fluorescencia? Luz emitida como fluor. Rendimiento cuántico de la fluorescencia = Luz absorbida Como forma de inferir sobre los otros procesos relacionados a la fotosíntesis Como medir el rendimiento cuántico de la fluorescencia? • Sistemas de medición modulada … o sea … fuente luminosa es activada y desactivada a una alta frecuencia y un detector mide la luz emitida como fluorescencia (685 nm) Phyto - PAM

  6. Luz emitida como fluorescencia Fmaximo Alga adaptada a luz Alga adaptada a oscuridad Fm Fefectivo Amortiguamiento no fotoquímico (qN) Fv Fm’ Amortiguamiento Fotoquímico (qP) F’v Ft Fo Fo’ 0 Luz de medida Pulso de saturacion Luz Actinica Apaga Luz Actinica Rendimiento Quántico de la Fluorescencia (FF oFPSII) = Luz absorbida

  7. De la luz absorbida, cual proporción es usada en la fotoquímica: INDICADOR DE EFICIENCIA DEL PSII foptimo fefectivo Proporción de CR abiertos Amortiguamiento No-Fotoquímico Amortiguamiento Fotoquímico

  8. Que hace variar a qP? • CR que se cierran, debido a saturación de los CR Que hace variar a Fv/Fm? • Cambios en la eficiencia de qN • Valores están alrededor de 0.7 (P/fitoplancton) • Valores inferiores se relacionan a stress (fotoinibicion !!!)

  9. NPQ ≈ qn • Sus cambios están relacionados a cambios en la eficiencia de disipación de calor en comparación a la muestra aclimatada a oscuridad • Su incremento se relaciona a procesos de protección al exceso de luz • Se puede evaluar a través del tiempo que cada proceso toma para regresar a su estado “de oscuridad” o “estacionario” (relaxation time) después de un tiempo de iluminación: minutos a horas … • Se divide en qE, qT y qI. El principal: qE • qE: high energy state quenching • pH bajo en el lumen y formación de zeaxanthina • Que pasa? Si alga vuelve a estar en oscuridad qE va a disminuir en cuestión de minutos TODOS LOS PROFESOS QUE SE RELAJAN EN POCOS MINUTOS DESPUES DE ENTRAR EN OSCURIDAD REFLEJAN MECANISMOS DE FOTOPROTECCION

  10. LA Serodio et al., 2005 Dark LB Fm (qN) Fv Fm’ (qP) F’v Ft Fo Fo’ 0

  11. ETR= Tasa de Transferencia de Electrones (TTE) - mmol electrones. m-2. s-1 k = cte. que depende de la especie o grupo e indica la fracción de la luz absorbida que es direccionada para PSII (en comparación a PSI). = Luz absorbida (PFDa: Photon Flux Density) o Diatomeas = 0.80 (80% de la Cla esta asociada a PSII) Clorofitas = 0.50 Dinoflagelados = 0.80

  12. Unidades ETR = mmol electrones. m-2. s-1 fPSII = mol separación de cargas. mol quanta-1 = mmol. m-3. h-1 af (400-700 nm) = m-1 E (Irradiancia PAR) = mmol quanta. m-2. s-1

  13. mg C. mg Chla. h-1 mg O2. mg Chla. h-1 (mg C. mg Chla-1. h-1)(mmol. m-2. s-1)-1 (mg O2. mg Chla-1. h-1)(mmol. m-2. s-1)-1 Irradiancia, E (PAR) fCO2 fO2 = aB/ af mg C. mg Chla. h-1 mg O2. mg Chla. h-1 (mg C. mg Chla-1. h-1)(mmol. m-2. s-1)-1 (mg O2. mg Chla-1. h-1)(mmol. m-2. s-1)-1

  14. ETRmax ETRmax ETRmax ETR ETR ETR aETR = mmol electrones. m-2. s-1(mmol quanta. m-2. s-1)-1 Irradiancia, E (PAR) Irradiancia, E (PAR)

  15. Como comparar? Porque comparar? • son necesarias 4 separaciones de carga (electrones) para producir 1 molécula de O2: fO2 = 0.25 fPSII • t= 0.25 (Máximo valor teórico) • PPB (mmol O2. m-2. s-1) = ETR x t • PPB (mg O2. m-2. s-1) = ETR x t x 0.032 • PPB (mg C. m-2.s-1) = ?

  16. En Gilbert et al, 2000

  17. Phyto-PAM

  18. Phyto-PAM • Luz de medida: para determinar el nivel basal de fluorescencia de alga adaptada a oscuridad Canal 1: 470 nm Canal 2: 520 nm Canal 3: 645 nm Canal 4: 665 nm ~ 0.3 mE.m-2.s-1 655 nm – hasta 2000 mE.m-2.s-1 • Luz Actínica

  19. EJEMPLO

  20. HPLC

  21. Coeficiente de Absorcion normalizado

  22. Ch. muelleri ETRmax = 68.1 a = 0.51 Ek = 133 A. carterae T. suecica El Phyto-PAM fue desarrollado inicialmente para diferenciar los principales grupos del fitoplancton presentes en la muestra con base en las diferencias entre los cuatro canales de emision. En el caso de cultivos este aspecto es de menor importancia y mostraremos los resultados derivados del canal que fornece la respuesta de mayor intensidad. Ch. muelleri y A. carterae - Canal 3 (650 nm) T. suecica - Canal 4 (665 nm) ETRmax = 68.6 a = 0.39 Ek = 176 ETRmax = 45.9 a = 0.16 Ek = 287

  23. Ch. muelleri A. carterae T. suecica PBmax = 12.42 aB = 0.099 Ek = 167 PBmax = 7.2 aB = 0.074 Ek = 97.3 PBmax = 3.29 aB = 0.019 Ek = 125

  24. Ch. muelleri A. carterae T. suecica PBmax = 122.9 aB = 7.35 Ek = 16.7 PBmax = 21.53 aB = 0.46 Ek = 46.8 PBmax = 772.3 aB = 20.59 Ek = 37.59

  25. Relacion Inversa? ETRmax PBmax Relacion Inversa aPAM aC14

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