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Esercitazione sulla misura di fluorescenza fogliare in vivo e fotosintesi – 2-12-2010
L’esercitazione del 2 dicembre 2010 si è svolta utilizzando foglie dell’albero sempreverde
Eriobotrya japonica (nespolo del Giappone; fiorisce a Natale) mediante il fluorimetro PAM 2000,
operato dalla dott.sa Lucia Marri. Il principio su cui si basa la tecnica PAM è il rilevamento della
fluorescenza variabile Fv della foglia esposta alla luce, che come dimostrò il fisico tedesco Kautsky
negli anni ’30 è inversamente proporzionale alla velocità di fotosintesi: la fluorescenza variabile in
date condizioni aumenta quando la fotosintesi è inibita, e diminuisce quando la fotosintesi è
ottimale. Perciò dall’intensità della fluorescenza variabile Fv si ottiene una misura indiretta ma
precisa dell’attività fotosintetica in vivo. Un classico esempio è dato dal transitorio buio-luce
(effetto Kautsky): la pianta tenuta al buio ed esposta improvvisamente alla luce ci mette vari minuti
a adattarsi e a raggiungere la piena attività fotosintetica; in questo periodo la fluorescenza è
massima, poi cala in concomitanza dell’aumento della fotosintesi.
L’altro esperimento condotto in aula è la risposta fotosintetica a luci variabili. Viene misurato il
trasporto fotosintetico di elettroni calcolato sulla base della fluorescenza, insieme ad altri parametri
(rendimento del PSII, quenching fotochimico e quenching non-fotochimico = dissipazione termica
dell’energia). La fotosintesi così misurata cresce in modo iperbolico in risposta a lampi di luce
azzurra di intensità crescente (da zero fino a 500 µmol di fotoni PAR per metro quadrato per
secondo). Si tenga presente che la luce solare massima d’estate è di 2000 µmol PAR m-2 s-1. La
forma della “curva di luce” così ottenuta assomiglia un po’ alla classica curva di Michaelis &
Menten di molti enzimi e come quella può dare una Vmax e una Kluce , cioè la luce che dà luogo a
una velocità di fotosintesi pari a metà di quella massimale. La “curva di luce” quindi può dare molte
informazioni sulle caratteristiche fotosintetiche d’una pianta (volendo, anche di ogni foglia).