Zhášení singletního kyslíku a tripletů fotosensibilizátorů β-karotenem
| Název práce v češtině: | Zhášení singletního kyslíku a tripletů fotosensibilizátorů β-karotenem |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Singlet Oxygen and Photosensitizer Triplets Quenching by β-Carotene |
| Klíčová slova: | fotosyntéza, přenos excitační energie, zhášení excitace, karotenoidy |
| Klíčová slova anglicky: | photosynthesis, excitation energy transfer, excitation quenching, carotenoids |
| Akademický rok vypsání: | 2011/2012 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Roman Dědic, Ph.D. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| 1. seznámení se se vznikem, působením a deaktivací reaktivních forem kyslíku
2. seznámení se s prací na aparatuře pro časově a spektrálně rozlišenou fosforescenci fotosensibilizátorů a singletního kyslíku 3. rešerše dosud publikovaných výsledků 4. měření kinetik luminiscence singletního kyslíku a tetrapyrolových barviv v různých roztocích 5. měření zhášecích konstant vybraných polyfenolů v modelových systémech |
| Seznam odborné literatury |
| [1] LAKOWICZ, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. Berlin : Springer, third edition, 2006. ISBN 978-0387-31278-1.
[2] OWENS, T. G. Excitation energy transfer between chlorophylls and carotenoids. A proposed molecular mechanism for non-photochemical quenching. In BAKER, N. R. - BOWYER, J. R. (Ed.) Photoinhibition of Photosynthesis. Oxford: Bios Scientific Publication, 1994. 5, s. 95-109. [3] FRANK, H. A. et al. (Ed.). The Photochemistry of Carotenoids. 8 / Advances in Photosynthesis. Dordrecht : Kluwer Academic Publishers, 2004. [4] BUCKUP, T. et al. Singlet versus triplet dynamics of fi-carotene studied by quantum control spectroscopy. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2006, 180, s. 314-321. [5] SCHMIDT, R. Deactivation of O2 (1Delta_g ) Singlet Oxygen by Carotenoids: Internal Conversion of Excited Encounter Complexes. Journal of Physical Chemistry A. 2004, 108, 26, s. 5509-5513. |
| Předběžná náplň práce |
| Produktem řady biochemických procesů jsou reaktivní formy kyslíku, především singletní kyslík a kyslíkové volné radikály. Kromě toho ke vzniku volných radikálů vede i přítomnost tetrapyrolových přírodních pigmentů v tripletním stavu, které jsou též schopny fotosensibilizovat singletní kyslík. Přítomnost reaktivních forem kyslíku vede k poškozování tkání, jemuž se většina živých organismů snaží bránit , ale může ho být využíváno ve fotodynamické terapii onkologických a dalších závažných onemocnění k selektivní likvidaci postižené tkáně. Beta-karoten, v současné době dobře známý i laické veřejnosti jako přírodní antioxidant, je schopen účinně zhášet vznikající singletní kyslík. Kromě toho může být schopen zhášet i tripletní stavy přírodních tetrapyrolových barviv (např. chlorofyly a hemy ve fotosyntetickém a dýchacím řetězci) a tím bránit vzniku volných radikálů. Ke studiu jeho zhášecích schopností bude využito unikátní aparatury pro detekci slabé infračervené luminiscence s časovým i spektrálním rozlišením, což umožňuje odděleně studovat kinetiky fosforescence a přenosu excitační energie mezi pigmenty a singletním kyslíkem. Stanovování rychlostních konstant těchto dějů za různých podmínek, důležité pro pochopení biologické role beta-karotenu v živých organismech, bude náplní této práce. |