Samoorganizace a přenos excitační energie v bakteriochlorofylových agregátech

Abstract

Bacteriochlorophyll c (BChl c) belongs among photosynthetic pigments. It is found in lightharvesting complexes of green photosynthetic bacteria in the form of self-assembled aggregates. It is possible to prepare BChl c aggregates also in vitro in aqueous solutions, in the presence of certain non-polar molecules (e.g. lipids or carotenoids). In this work, artificial light-harvesting antenna was prepared composed of BChl c and selected azulene derivative. The aggregation of BChl c with azulene enhances the absorption in the near UV region compared to BChl c. Fluorescence spectroscopy was used to study an efficiency of energy transfer from azulene to BChl c. The procedure used was based on fluorencence excitation spectra measurement, and a comparison with absorption 1-T spectra. The measurements were complicated by anomalous fluorencence of azulene, which occurs from the S2 state. Furthermore, the reference diode in the fluorescence spectrometer did not correct properly the signal in the near UV region, where azulene absorbs. The problem was partially solved by preparing the new correction files using selected laser dyes. Excitation spectra demonstrate the presence of the energy transfer from azulene to BChl c, however, it was not yet possible to satisfactorily quantify its efficiency.

Bakteriochlorofyl c (BChl c) je jedním z fotosyntetických pigmentů, který se vyskytuje ve světlosběrných anténách zelených fotosyntetických bakterií ve formě samoorganizovaných agregátů. BChl c agregáty lze připravit i in vitro ve vodných roztocích za přítomnosti některých nepolárních molekul (např. lipidy nebo karotenoidy). V této práci bylo k přípravě BChl c agregátů využito derivátu azulenu. Agregace BChl c s azulenem vede ke zvýšení absorpce výsledných agregátů v blízké UV oblasti. Ke studiu účinnosti přenosu energie z azulenu na BChl c byla využita fluorescenční spektroskopie. Pracovní postup byl založen na měření fluorescenčních excitačních spekter a jejich porovnávání s absorpčními 1-T spektry. V průběhu měření bylo třeba řešit celou řadu problémů, jako například anomální fluorescence azulenu, ke které nedochází z S1 stavu, jako u většiny ostatních pigmentů, ale ze stavu S2. Ukázalo se také, že referenční dioda v použitém fluorescenčním spektrometru nekoriguje správně měřený signál na intenzitu excitačního záření v blízké UV oblasti, kde absorbuje azulen. Tento problém se podařilo částečně odstranit vytvořením nových korekčních souborů pomocí série laserových barviv. Z excitačních spekter je patrné že k přenosu energie z azulenu na BChl c dochází, ale jeho účinnost se tak zatím nepodařilo uspokojivě...