Études simultanées des cinétiques de fluorescence et d'émission d'oxygène photosynthétique

Abstract

The kinetics of fluorescence induction in relation to O2 emission by Chlorella pyrenoidosa have been studied. At the beginning of illumination, one observes a short activation period during which the fluorescence intensity and O2 emission velocity increase simultaneously; this is followed by a longer phase when the fluorescence intensity continues to increase, whereas the velocity of O2 emission decreases. The variation of fluorescence intensity and the velocity of O2 emission are respectively parallel and complementary during the successive two phases. These relations, which are linear, can be explained only if the fluorescence is emitted essentially by the chlorophyll associated to the photochemical system evolving O2 (System II). Fluorescence kinetics measurements at the beginning of illumination have been carried out in the presence of inhibitors specific to O2 emission. The changes of fluorescence intensity observed during the initial (parallel) phase show an increase in the presence of inhibitors, whereas the complementary relation during the second phase is maintained. Kinetics comparable to those observed in the presence of inhibitors have been obtained at high light intensities and at low temperature (− 70°). The different factors disjoint the photochemical reaction from the thermal ones, thus preventing the regeneration of the photochemical complex. It is shown that all these results are coherent with the scheme proposed in the preceding paper for the interpretation of transient kinetics of O2 emission. Les cinétiques d'induction de fluorescence ont étéétudiées en relation avec l'émission d'O2 chez Chlorella pyrenoidosa. Au début de l'illumination, on observe une courte période d'activation pendant laquelle l'intensité de fluorescence et la vitesse d'émission d'O2 augmentent simultanément; cette période d'activation est suivie d'une phase plus longue pendant laquelle l'intensité de fluorescence continue à augmenter alors que la vitesse d'émission d'O2 décroit. Les variations de l'intensité de fluorescence et de la vitesse d'émission d'O2 sont respectivement parallèles et complémentaires pendant ces deux phases successives. Ces relations sont linéaires et peuvent s'expliquer seulement si la fluorescence est émise par la chlorophylle associée au système photochimique libérant l'O2 (Système II). On a étudié les cinétiques de fluorescence au début l'illumination en présence d'inhibiteurs spécifiques de l'émission d'O2. Les variations de l'intensité de fluorescence observées pendant la phase d'activation sont alors augmentées, tandis que la relation de complémentarité, valable pendant la seconde phase, est conservée. Des cinétiques de fluorescence comparables ont été obtenues aux fortes intensités lumineuses ou à basse température (− 70°). Ces différents facteurs découplent la réaction photochimique des réactions thermiques, empêchant ainsi la régénération du complexe photochimique. Ces résultats sont cohérents avec le schéma proposé dans l'article précédent pour l'interprétation des cinétiques transitoires d'émission de l'O2.