El efecto Kautsky (también llamado fluorescencia transitoria , inducción de fluorescencia de clorofila a o decaimiento de fluorescencia ) es un cambio en la luminiscencia de la clorofila que ocurre cuando la hoja de una planta se adapta preliminarmente a la oscuridad. Este fenómeno fue descubierto por H. Kautsky y A. Hirsch en 1931.
Cuando las células fotosintéticas que han estado en la oscuridad durante un tiempo suficiente para la adaptación a la oscuridad se exponen a la luz, la intensidad de la fluorescencia suele sufrir una serie de cambios no monótonos, seguidos de la inducción de la actividad fotosintética. La intensidad de la señal de fluorescencia primero aumenta bruscamente y luego disminuye gradualmente.
La dependencia de la intensidad de la fluorescencia de la clorofila con el tiempo después del inicio de la iluminación se conoce como curva de inducción o curva de inducción de la fluorescencia de la clorofila. La curva es sensible a los cambios que se producen en el aparato fotosintético al adaptarse a diversas condiciones ambientales, por lo que se utiliza el efecto Kautsky en el estudio de la fotosíntesis .
Cada cuanto de luz absorbido por una molécula de clorofila transfiere un electrón del estado fundamental al estado excitado . Durante la fotosíntesis, la molécula de clorofila pasa del estado excitado al estado fundamental, y una pequeña parte (3-5% en condiciones normales) de la energía de excitación se disipa en forma de fluorescencia roja de clorofila . La función indicadora de la fluorescencia de la clorofila se deriva del hecho de que la radiación fluorescente es una forma alternativa de desperdiciar la energía de un electrón excitado, que se gasta principalmente en reacciones fotoquímicas o se disipa en forma de calor. Como regla general, el rendimiento de fluorescencia alcanza su punto máximo cuando la fotoquímica y la generación de calor se suprimen al máximo. Por lo tanto, los cambios en los rendimientos de fluorescencia reflejan cambios en la eficiencia fotoquímica y la disipación de calor.
Cuando una muestra (hoja o suspensión de algas) se irradia con luz, la intensidad de la fluorescencia aumenta constantemente en el rango de microsegundos o milisegundos. Normalmente, el pico se produce entre 300 y 500 milisegundos. Después de unos segundos, la intensidad disminuye y alcanza una meseta. El aumento inicial de la fluorescencia generalmente se atribuye a la saturación del centro de reacción del fotosistema II (PSII) . Debido a la adaptación a la oscuridad a largo plazo, el aparato fotosintético no puede hacer frente al flujo de luz, y los electrones excitados de un par especial de clorofilas P 700 , en lugar de ser transportados a portadores externos, regresan, deshaciéndose de la energía de excitación, que generalmente se emite en forma de fluorescencia de los complejos captadores de luz del fotosistema II. Por lo tanto, la extinción fotoquímica aumenta con el tiempo de exposición en el período de exposición inicial, junto con un aumento correspondiente en la intensidad de la fluorescencia. La lenta disminución de la intensidad de la fluorescencia en intervalos de tiempo posteriores se debe, entre otras cosas, a la activación de la extinción no fotoquímica , un mecanismo de defensa de los organismos fotosintéticos necesario para eliminar los efectos nocivos de la iluminación excesiva.