Vliv redoxního stavu na zhášení excitace v bakteriochlorofylových agregátech

Abstract

Využitím pouhých 4 % sluneční energie dopadajících na Zemi by bylo možno pokrýt současnou energetickou spotřebu lidstva. Vhodným světlosběrným sys- témem sloužícím jako inspirace pro vývoj umělé fotosyntézy se zdají být chlo- rosomy zelených sirných bakterií. V této práci byly porovnány absorpční a hole burningová spektra uměle připravených agregátů podobných chlorosomům s růz- ným složením, s cílem ověřit roli chinonů při zhášení excitace v těchto agregátech a prozkoumat jeho redoxní závislost. Absorpční spektra za pokojové a heliové teploty ukázala na podobnost umělých agregátů s chlorosomy. Hole burnigový experiment potvrdil předpokládanou roli chinonů při zhášení excitace za ae- robních podmínek. Na druhou stranu, za anaerobních podmínek bylo pozo- rováno ještě výraznější zhášení excitace pro některé vlnové délky. Výrazné vy- lepšení původní aparatury umožnilo získat kvalitnější experimentální data, která nastínila mnoho nových otázek, na které stojí za to se pokusit najít v budoucnu odpovědi.

Harvesting only 4 % of light striking the Earth could possibly fulfill present energy demands of a mankind. Chlorosome of green sulfur bacteria is re- garded as suitable light-harvesting system for photosynthesis imitation. This work presents comparison of absorption and hole burning spectra of artificially prepared aggregates similar to chlorosomes with different compositions in order to verify the proposed role of quinones in excitation quenching and its redox de- pendence. Absorption spectra at room and helium temperature showed a resem- blance between artificial aggregates and chlorosomes. Hole burning experiments verified the role of quinones in excitation quenching under aerobic conditions. Even more pronounced excitation quenching was observed under anaerobic con- ditions. Significant improvements of the original experimental set-up provided better experimental data which raised many further question that are worth trying to answer in the future.