1
2 – Světlo – hnací síla FS
Petr Ilík
KBF a CRH, PřF UP
Fotosynteticky aktivní záření
- PAR („photosynthetically active radiation“) – definitoricky: záření v rozsahu 400 –700 nm (organismy s chl a(b))
- viditelné světlo – 380 – 760 nm - spektrální podobnost ale nutno používat PAR
- měření PAR – ozářenost (µmol fotonů m-2 s-1, W m-2), integrální radiometry (LI-COR, USA), spektroradiometry
2
Měření ozářenosti - PAR
- Pro převod mezi ozářeností PAR (kvant. jednotky: µmol fotonů m-2 s-1) a (radiometrické jednotky: W m-2) je nutná znalost spektra záření !!!
- Radiometrická ozářenost (PAR):
• Kvantová ozářenost (PAR):
Radiometrické vs. fotometrické veličiny (fotometrické zohledňují spektrální citlivost oka)
Φ
=∫
2
700
400
)(
)(m
W
S
d
PARE
e
e
λλ
Φ
=
Φ
=∫∫
smS
d
hcS
dh
PARE
e
e
e2
700
400
700
400 fotonupocet )(
1
)(
)(
λλλλνλ
Zářivý tok ΦΦΦΦe [W] Světelný tok ΦΦΦΦ [lm]
Zářivost We [W sr-1] Svítivost W [cd = lm sr-1]
Ozářenost Ee [W m-2] Osvětlení E [lx=lm m-2]
lm 6831W (maximum); 1)( :nm 555λ, 683k ,)()(0
===
=Φ=Φ ∫∞
λλλλ vW
lmdvk e
Fotosynteticky aktivní záření - konverze
3
Jablonského schéma en. hladin chlorofylu
S0
S1
S2
T2
T1
ener
gie
kA1 kA2
kFL
kVK2
kVK1
kVK3
kVK4kFO
kAT
k1
k2
Elektronové energetické hladiny:
S0 – základní (singletní) stav
(VŠECHNY MOLEKULY KROMĚ O2)
S1 (2) – excitovaný (singletní) stav
T1(2) - excitovaný (tripletní) stav
Rychlostní konstanty pro chla v
org. rozpoštědle:
k1 (2) – přenos excitace (energie) z (na) jiné molekuly ~ 0 [s-1]
kA1(2, T) – absorpce fotonu ~1015 [s-1]
kF – fluorescence ~107 – 108 [s-1]
kVK1 – vnitřní konverze ~1013 [s-1]
kVK2 – vnitřní konverze ~103 [s-1]
kFO – fosforescence ~100 [s-1]
kS-T – intersystémová konv. ~108 [s-1]
kS-T
chl a v rozp. : ~ 50% pravd. přechodu do T stavu
chl a in vivo (v proteinu) – pravd. min. (k2>>kF, kS-T)
Efektivita červených a modrých fotonů pro FS je stejná.
!
Přísun energie do reakčního centra - 1
4
Přísun energie do reakčního centra - 2