Механизм двухфотонного возбуждения светособирающих комплексов фотосинтезирующих пурпурных бактерий

• Автор: Степаненко, Илья Александрович
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Оглавление
1. Введение

Глава Г. Обзор литературы

1.1 Бактериальный фотосинтез

1.1.1 Пурпурные фотосинтезирующие бактерии

' ‘ 1.1.2 Устройство фотосинтезирующего аппарата

; 1.1.3 Светособирающие антенны

Т.2 Пигмент-белковые комплексы светособирающей антенны пурпурных бактерий;

1.2.1 Бактериохлорофилл, его модификации и их свойства

1.2.2 Каротиноиды и их свойства

1.2.3. Комплексы 1241 и ТН2

1.3 Теоретическое описание процессов переноса энергии в антенных комплексах
1.3.ГЭкситонная теория для светособирающих комплексов
1.3.2 Экситонная модель кольцевого агрегата В850
1.4 Двухфотонное поглощение молекул и молекулярных комплексов
1.4.1 Двухфотонные переходы в молекулах и молекулярных кристаллах
1.4.2 Экспериментальная методика
Глава 2. Материалы и методика измерений
2.1 Спектроскопия возбуждения флуоресценции: экспериментальная установка
2.2 Спектроскопия фотоиндуцированных изменений оптического поглощения с фемтосекундным временным разрешением:
экспериментальная установка

2.3 Подготовка образцов
Глава 3. Двухфотонное возбуждение флуоресценции светособирающих комплексов ЬН2
3.1 Стационарные линейные спектры поглощения и возбуждения флуоресценции исследуемых образцов
3.2 Флуоресценция молекул бактериохлорофилла как индикатор двухфотонного возбуждения комплекса ЪН2
3.3 Сравнение спектров двухфотонного возбуждения каротиноид-содержащих и бескаротиноидных комплексов
Глава 4. Спектроскопия фотоиндуцированных изменений оптического поглощения комплексов ЬН2 при двухфотонном возбуждении
4.1 Динамика релаксации энергии в комплексе ЬН2 при двухфотонном возбуждении
4.2 Экспериментальная и теоретическая оценка сечения двухфотонного поглощения
4.3 Сравнение динамики релаксации энергии в комплексах ЬН2 при однофотонном и двухфотонном возбуждении
Заключение
Список литературы

Список использованных сокращений:
LH1 - прицентровый светособирающий комплекс (другое обозначение -комплекс В880).
LH2 - периферический светособирающий комплекс (другое обозначение -комплекс В800-850).
РЦ - фотоактивный реакционный центр.
БХл - бактериохлорофилл.
ШК - широкополосный континуум.
Rsp. rubrum - Rhodopseudomonas rubrum.
Rb. capsulatus - Rhodobacter capsulatus.
Rb. sphaeroides - Rhodobacter sphaeroides.
Rps. palustris - Rhodopseudomonas palustris.
Rv. gelatinosus - Rubrivivax gelatinosus.
Th. roseopersicina - Thiocapsa roseopersicina.
E. shaposhnikovii - Ectothiorhodospira shaposhnikovii.
All. minutissimum - Allochromatium minutissimum.

Экситонные состояния в твёрдом теле не являются стационарными. Энергия возбуждения излучается или переходит в тепловую энергию. В некоторых случаях излучается часть энергии возбуждения, а остальная часть, переходит в тепловую энергию, т.е. перераспределяется по многим степеням свободы с малыми частотами, соответствующим колебаниям молекул около равновесных положений. Чтобы упростить-расчёты на первом этапе обычно-пренебрегают взаимодействием< возбуждений с колебаниями молекул, полагая, что молекулы жёстко-закреплены в своих равновесных положениях.
В основном и возбуждённых состояниях при. энергии/ возбуждения, меньшей, энергии ионизации, волновые функции соседних- молекул перекрываются- слабо. Поэтому, когда- речь, идёт о малых электронных возбуждениях, перекрывание, функций, не учитывают. В таких молекулах-переходы в первые электронные возбуждённые состояния соответствуют изменениям движения л-электронов атомов углерода молекулы На периферии молекулы располагаются атомы водорода; которые удерживаются, в молекуле о-связями. Первые электронные переходы в таких, молекулах происходят между состояниями; в которых пространственные распределение плотностей я-электронов, мало, различаются, я-электроны- ароматических молекул в некотором смысле напоминают электроны 41-оболочек в атомах редкоземельных элементов.
Пусть Я„ - оператор-энергии,-молекулы,, занимающей узел-л, а Улт -оператор? энергии взаимодействия- двух- молекул. Тогда полный оператор энергии системы, состоящей из N молекул, имеет вид:
N N N
О-1)1
/г=1 п=1 т>п
В нулевом приближении- система (1.1) рассматривается без взаимодействия. Пусть операторы энергии молекул Я„ имеют набор собственных функций фп, соответствующих собственным значениям энергии