作者biolenz (lenz)
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标题Re: 国立台湾师范大学生命科学系诚徵助教壹名
时间Sat Sep 29 05:48:35 2007
※ 引述《tracy9102 (小舞)》之铭言:
: 好啦 以上是抱怨文
: 只是想给去应徵的人一点心理准备QQ
: 他们不会因为你是植物相关系所
: 就只问植物= =+
: 我还记得当初他问我要如何做光合作用的实验
: 我就回答~
: 先把植物做不同程度的光照处理
: 例如:把叶片包起来--黑暗
: 把植株放在室内--部分遮阴
: 把植株放在室外(光强的地方)
我不是做植物的,亦没修过植物生理学,
但是算有所涉略。就我所了解的做一些回应。
如何做光合作用的实验,这其实是一个很大的问题,
因为光合作用的研究暨深且广。随便举例:
1. 光系统如何调控及其电子传递的详细过程与机制
2. Celvin cycle 相关的代谢研究、Rubisco 固碳的调控
3. Chloroplast 的胞膜生物学 (如何与其他胞器 trafficking)
等等....我想多到数不完。
现在作光合作用实验的,大多是很详细的分析光化学反应路径
或是研究某个蛋白质的功能 (subproteome)
光照时间可以达到 micro second 甚至到 nano pico 的等级去分析
在时间变化下光子与传递电子的关系等等。
不同的光照强度,或者使用光合作用阻断剂
(阻断剂又有各种不同机制的,比方说 DCMU 就是阻断
plastoquinone A 到 B 近而使电子传递链被阻断)
藉由此等方式研究它的机制等等等等。
作这方面的人真是太多太多
比方说英国伦敦 imperial colloge 有一个团队 (James Barber) 专门做
Photosystem II 的研究
http://www.bio.ic.ac.uk/research/barber/index.htm
Illinois U at Urbana-Champaign 的 Govindjee 写了非常多
有关光合作用的东西,其中有一篇叫做
Milestones in Photosynthesis Research
http://www.life.uiuc.edu/govindjee/papers/milestones.html
pdf 版
http://www.life.uiuc.edu/govindjee/2000_Govindjee_Milestones1.pdf
里面讲了很多光合作用研究的发展跟回顾。
其中我比较熟知的是关於叶绿素萤光的部份。
1931 年的时候,Kautsky 发现了一种现象,发了一篇一页的 paper
标题是 New experiments on carbon dioxide assimilation。
他发现当给予暗适应的叶片一个激发光照射,叶绿素萤光在短时间之内
快速增强,之後会随时间慢慢减弱。而且此一减弱作用伴随着 CO2 的
消耗。但是当植物经过低温或是化学处理 (HCN) 之後,虽然萤光也有
短时间内之增强,但之後的萤光强度与 CO2 的量都不会随照射时间改变。
此一现象称之为 Kautsky effect,值得注意的是那时他的观察仅是
单靠肉眼而已。
後来再深入的研究发现,该现象的成因是因为当 PSII 在光合作用中
受到光照刺激时,光的能量可以以三种形式传递下去:
1. 光的能量被拿做光合作用,造成电子传递。
2. 放出叶绿素萤光
3. 热
此三者有相关的关系式,经由公式推导,可以由叶绿素萤光的强弱
来研究光合作用中电子的传递。
比方说 Kautsky effect 里头,正常叶片萤光下降,因为能量被拿去
光合作用了。而太低温或是光合作用被阻断的叶片则萤光维持一定。
而一开始萤光短暂地增强则是因为光合作用的电子传递需要一些时间,
在电子尚未传递下去之时,等於光合作用被阻断了,因此萤光增强。
之後电子传递顺畅正常,则萤光开始下降。
根据此一基本原理,Ulrich Schreiber 这个人发明了一种可以简便
侦测光合作用效率的机器,并创立了 Walz 公司,这机器叫叶绿素萤
光测试仪 (Pulse amplitute modulation fluorometry),简称 PAM。
藉此仪器,现今光合作用的进展相当快速,它可以在不伤害到生物体
的情况下,只需要短暂的时间,藉由叶绿素萤光的侦测,便可以研究
光合作用。至於实验设计当然也是玲琅满目。比方说不同形状叶片,
他里头叶绿素分布与其形状和光合作用的关系 (利用影像分析的方式)。
或者防水的机型称作 Diving PAM 可水下侦测珊瑚的健康状态。
(珊瑚内的共生藻光合作用效率好坏决定珊瑚健康程度)。又或者
装在显微镜上称为 Microscopy-PAM 可以研究细胞层次,例如数个
叶绿体光合作用的变化等等。
真的是太多了,还不算那种蛋白质做结晶看结构,或是跑 2D 看代谢变化
又或者是做电显 (TEM) 看蛋白质在叶绿体内的变化的。
不知不觉打太多,好像离题了。如果耐心看到这里,真的非常感谢 orz
: 处理也可以分成不同的天数 来做比较
: 然後观察......(根本没讲完)
: 某老师就说~你这根本是国中的实验吧
: 我们这边是大学耶
: 唉....是我程度太差了吗?
所以我想问题是出在最於光合作用的研究最新进展没有头绪吧。
: 我真的想不出来光合作用实验如果不先区分不同光照和时间
: 要从哪边开始着手啊 Orz
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.127.160.142
1F:→ biolenz:不过回头一看..是徵助教..不是徵助理教授阿..XD 09/29 05:52
2F:推 cschou:推,专业好文,学到很多 09/29 11:29
补充一下,对於利用叶绿素萤光来研究光合作用有兴趣的可以看一下这篇
Govindjee (1995), Sixty-three years since Kautsky chlorophyll a
fluorescence, Aust. J. Plant Physiol. 22, 131-160.
这里有摘要
http://www.publish.csiro.au/nid/102/paper/PP9950131.htm
另外有两篇 review 的介绍不错。
快速叶绿素荧光诱导动力学分析及JIP-test在植物生理研究中的应用
http://tinyurl.com/r4bk4
Chlorophyll fluorescence - a practical guide
http://jxb.oxfordjournals.org/cgi/reprint/51/345/659.pdf
以上三篇里头有详细的机制解释
※ 编辑: biolenz 来自: 140.127.160.142 (09/29 16:51)
3F:推 Remin:光之大神!! 09/30 16:23
4F:推 hite:原PO正常的睡觉吧 这样身体用比较久啦(老同学建议) 10/01 00:22