葉綠素a熒光作為光合作用研究的探針，得到了廣泛的研究和應(yīng)用。葉綠素a熒光不僅能反映光能吸收、激發(fā)能傳遞和光化學(xué)反應(yīng)等光合作用的原初反應(yīng)過程，而且與電子傳遞、質(zhì)子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等過程有關(guān)，幾乎所有光合作用過程的變化均可通過葉綠素?zé)晒夥从吵鰜怼?br>從葉綠素a熒光產(chǎn)生的機(jī)理上看，葉綠素a熒光是依存于葉綠素光合作用過程中產(chǎn)生的能量釋放。葉綠素a體內(nèi)包含兩個(gè)光合作用反應(yīng)中心：光系統(tǒng)1和光系統(tǒng)2。在環(huán)境溫度25℃下，葉綠素a的熒光主要來源于光系統(tǒng)2，光合作用所需要的光能首先被光系統(tǒng)2中的聚光復(fù)合體吸收后，其中一部分能量參與光化學(xué)反應(yīng)（光合作用），另一部分被用于非光化學(xué)過程（通常以熱能的形式耗散掉），剩下一小部分以熒光的形式再發(fā)射出去。
上述一小部分能量就是在葉綠體吸收光后，激發(fā)了捕光色素蛋白復(fù)合體（LHC），LHC將其能量傳遞到光系統(tǒng)2或光系統(tǒng)1期間所吸收的光能有所損失，大約3%-9%所吸收的光能被重新發(fā)射出來，其波長較長，即葉綠素?zé)晒?。葉綠素溶液在投射光下呈綠色，在反射光下呈紅色，如下圖所示：
當(dāng)一個(gè)葉綠素分子a的電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的去激過程中，一小部分激發(fā)能（3%-9%）以紅色的熒光形式耗散，如下圖所示：
從葉綠素a熒光的光譜行為特征上看，活體葉綠素a熒光是浮游植物在400-700nm太陽光的激發(fā)下，在683nm附近產(chǎn)生的紅光輻射。它近似遵循高斯正太分布，其高度通葉綠素a的濃度有關(guān)。隨著葉綠素a濃度的增大，熒光峰逐漸增高，且會出現(xiàn)“紅移現(xiàn)象”，即熒光峰增高的同時(shí)伴隨著峰值位置朝紅外方向移動。當(dāng)葉綠素a濃度＜3mg/m3時(shí)，熒光峰的位置大致在683nm處；當(dāng)葉綠素a濃度增加至10mg/m3時(shí)，熒光峰緩慢移到685nm處；當(dāng)葉綠素a濃度達(dá)到100mg/m3時(shí)，熒光峰的位置在700nm處；而當(dāng)葉綠素a濃度達(dá)到300mg/m3時(shí)，熒光峰到達(dá)705nm處，甚至更遠(yuǎn)，如下圖所示：
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