Re: 國立台灣師範大學生命科學系誠徵助教壹名 - 生技

※ 引述《tracy9102 (小舞)》之銘言：
: 好啦 以上是抱怨文
: 只是想給去應徵的人一點心理準備QQ
: 他們不會因為你是植物相關系所
: 就只問植物= =+
: 我還記得當初他問我要如何做光合作用的實驗
: 我就回答~
: 先把植物做不同程度的光照處理
: 例如:把葉片包起來--黑暗
: 把植株放在室內--部分遮陰
: 把植株放在室外(光強的地方)

我不是做植物的，亦沒修過植物生理學，
但是算有所涉略。就我所了解的做一些回應。

如何做光合作用的實驗，這其實是一個很大的問題，
因為光合作用的研究暨深且廣。隨便舉例：

1. 光系統如何調控及其電子傳遞的詳細過程與機制
2. Celvin cycle 相關的代謝研究、Rubisco 固碳的調控
3. Chloroplast 的胞膜生物學 (如何與其他胞器 trafficking)
等等....我想多到數不完。

現在作光合作用實驗的，大多是很詳細的分析光化學反應路徑
或是研究某個蛋白質的功能 (subproteome)

光照時間可以達到 micro second 甚至到 nano pico 的等級去分析
在時間變化下光子與傳遞電子的關係等等。

不同的光照強度，或者使用光合作用阻斷劑
(阻斷劑又有各種不同機制的，比方說 DCMU 就是阻斷
plastoquinone A 到 B 近而使電子傳遞鏈被阻斷)
藉由此等方式研究它的機制等等等等。

作這方面的人真是太多太多

比方說英國倫敦 imperial colloge 有一個團隊 (James Barber) 專門做
Photosystem II 的研究
http://www.bio.ic.ac.uk/research/barber/index.htm

Illinois U at Urbana-Champaign 的 Govindjee 寫了非常多
有關光合作用的東西，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
裡面講了很多光合作用研究的發展跟回顧。


其中我比較熟知的是關於葉綠素螢光的部份。

1931 年的時候，Kautsky 發現了一種現象，發了一篇一頁的 paper
標題是 New experiments on carbon dioxide assimilation。

他發現當給予暗適應的葉片一個激發光照射，葉綠素螢光在短時間之內
快速增強，之後會隨時間慢慢減弱。而且此一減弱作用伴隨著 CO2 的
消耗。但是當植物經過低溫或是化學處理 (HCN) 之後，雖然螢光也有
短時間內之增強，但之後的螢光強度與 CO2 的量都不會隨照射時間改變。

此一現象稱之為 Kautsky effect，值得注意的是那時他的觀察僅是
單靠肉眼而已。

後來再深入的研究發現，該現象的成因是因為當 PSII 在光合作用中
受到光照刺激時，光的能量可以以三種形式傳遞下去：

1. 光的能量被拿做光合作用，造成電子傳遞。
2. 放出葉綠素螢光
3. 熱

此三者有相關的關係式，經由公式推導，可以由葉綠素螢光的強弱
來研究光合作用中電子的傳遞。

比方說 Kautsky effect 裡頭，正常葉片螢光下降，因為能量被拿去
光合作用了。而太低溫或是光合作用被阻斷的葉片則螢光維持一定。

而一開始螢光短暫地增強則是因為光合作用的電子傳遞需要一些時間，
在電子尚未傳遞下去之時，等於光合作用被阻斷了，因此螢光增強。
之後電子傳遞順暢正常，則螢光開始下降。

根據此一基本原理，Ulrich Schreiber 這個人發明了一種可以簡便
偵測光合作用效率的機器，並創立了 Walz 公司，這機器叫葉綠素螢
光測試儀 (Pulse amplitute modulation fluorometry)，簡稱 PAM。

藉此儀器，現今光合作用的進展相當快速，它可以在不傷害到生物體
的情況下，只需要短暫的時間，藉由葉綠素螢光的偵測，便可以研究
光合作用。至於實驗設計當然也是玲瑯滿目。比方說不同形狀葉片，
他裡頭葉綠素分布與其形狀和光合作用的關係 (利用影像分析的方式)。
或者防水的機型稱作 Diving PAM 可水下偵測珊瑚的健康狀態。
(珊瑚內的共生藻光合作用效率好壞決定珊瑚健康程度)。又或者
裝在顯微鏡上稱為 Microscopy-PAM 可以研究細胞層次，例如數個
葉綠體光合作用的變化等等。

真的是太多了，還不算那種蛋白質做結晶看結構，或是跑 2D 看代謝變化
又或者是做電顯 (TEM) 看蛋白質在葉綠體內的變化的。

不知不覺打太多，好像離題了。如果耐心看到這裡，真的非常感謝 orz

: 處理也可以分成不同的天數 來做比較
: 然後觀察......(根本沒講完)
: 某老師就說~你這根本是國中的實驗吧
: 我們這邊是大學耶
: 唉....是我程度太差了嗎?

所以我想問題是出在最於光合作用的研究最新進展沒有頭緒吧。

: 我真的想不出來光合作用實驗如果不先區分不同光照和時間
: 要從哪邊開始著手啊 Orz

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