El efecto de mejora Emerson , o simplemente el efecto Emerson, es un aumento en la eficiencia de la fotosíntesis cuando los cloroplastos se exponen simultáneamente a la luz con una longitud de onda de 670 nm (onda corta) y 700 nm (luz roja de longitud de onda larga). Con iluminación simultánea con luz roja de longitud de onda larga y de longitud de onda corta, la eficiencia de la fotosíntesis es significativamente mayor que la suma de las eficiencias bajo iluminación solo con luz roja de longitud de onda corta o de longitud de onda larga. El descubrimiento de este efecto permitió a Emerson sugerir que dos fotosistemas toman parte en las reacciones luminosas de la fotosíntesis, uno de los cuales absorbe luz roja de longitud de onda corta y el otro de longitud de onda larga [1] .
R. Emerson y colegas en experimentos de 1942 a 1957 encontraron que para la chlorella , lo más efectivo para la fotosíntesis es la luz roja en el rango de 650-680 nm y la luz azul en el rango de 400-460 nm, es decir, la luz que es más intensamente absorbida por la clorofila . También calcularon que la luz roja era en promedio un 36 % más eficiente que la luz azul. Como medida de la eficiencia de la fotosíntesis, se utilizó su rendimiento cuántico , que se midió por el número de moléculas de O 2 liberadas por un cuanto de energía absorbida [2] .
En experimentos posteriores, se demostró que si las células se iluminan con luz roja con una longitud de onda de 650-680 nm, el rendimiento cuántico de la fotosíntesis es bastante alto. Sin embargo, con un mayor aumento en la longitud de onda de la luz por encima de 685 nm, el rendimiento cuántico de la fotosíntesis cae bruscamente. Este fenómeno se denomina efecto de caída roja [1] o primer efecto Emerson. Si se ilumina la chlorella con luz roja tanto de onda corta como de onda larga, el efecto total será mayor que con la acción de cada tipo de rayos por separado. Este fenómeno se denomina efecto de amplificación o segundo efecto Emerson. Fueron estos experimentos los que sirvieron de base para que Emerson sugiriera que los procesos de luz de la fotosíntesis requieren la interacción de dos fotosistemas [2] . En 1967, Emerson publicó sus hallazgos en un artículo científico [3] . Posteriormente, ambos fotosistemas pudieron aislar y estudiar los complejos proteicos que forman su composición. La suposición de Emerson formó la base del modelo moderno de fotosíntesis Z y dio impulso al estudio de las propiedades físicas, químicas y funcionales del fotosistema I y el fotosistema II .