Karotenoidy mají mnoho důležitých fyziologických funkcí v různých typech organismů, a proto patří mezi nejvíce rozšířené pigmenty. Jsou především důležitými antioxidanty chránícími buňky a tkáně před škodlivými účinky volných radikálů a singletního kyslíku. Důležitou ochrannou roli mají karotenoidy také ve fotosyntetických komplexech, kde zhášejí tripletní stavy chlorofylů. Chlorofyl v tripletním stavu může snadno reagovat s kyslíkem a vytvářet singletní kyslík. Ten je velmi reaktivní a jeho působení může vést k poškození komplexu. Tomu předchází právě zhášení tripletních stavů chlorofylů karotenoidy. Tento typ přenosu energie probíhá tzv. Dexterovým mechanismem, při kterém dochází k výměně elektronu mezi donorem a akceptorem excitační energie.
Obsahem této práce bude studium generace tripletních stavů karotenoidů a jejich charakterizace pomocí metod optické spektroskopie. Využívány budou jak metody stacionární, tak i s časovým rozlišením. Většina procesů spojených s relaxací tripletních stavů se odehrává na škále nanosekund a pomalejší, a proto bude pro účely této práce využívána zejména aparatura na měření absorpčních a emisních spekter s nanosekundovým rozlišením. V případě potřeby vyššího časového rozlišení bude možné využít aparaturu s femtosekundovým rozlišením. Ochranná funkce karotenoidů bude studována v různých, doposud málo prozkoumaných typech fotosyntetických organismů, ale i v uměle připravených systémech.
Předpokládané znalosti uchazeče na úrovni ukončeného magisterského studia v oboru biofyzika a chemická fyzika.
Preliminary scope of work in English
Carotenoids quench the triplet states of chlorophylls in photosynthetic complexes via triplet-triplet energy transfer, and thus prevent formation of reactive singlet oxygen. In this project, generation and properties of carotenoid triplet states in various photosynthetic complexes will be studied by optical spectroscopy, mainly transient absorption spectroscopy with a nanosecond resolution.
