Biofyzikální pochody v bakteriálních fotosyntetických systémech

• Thesis title in Czech: Biofyzikální pochody v bakteriálních fotosyntetických systémech
• Thesis title in English: Biophysical Processes in Bacterial Photosynthetic Systems
• Key words: fotosyntéza, přenos excitační energie, zhášení excitace, karotenoidy
• English key words: photosynthesis, excitation energy transfer, excitation quenching, carotenoids
• Academic year of topic announcement: 2011/2012
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO)
• Supervisor: doc. RNDr. Roman Dědic, Ph.D.
• Advisors: doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D.

Guidelines

1. seznámení se s procesy přenosu excitační energie ve fotosyntéze
2. seznámení se s chemickými a spektrálními vlastnostmi bakteriochlorofylů, karotenoidů a chinonů
3. pochopení spektroskopických metod vysokého rozlišení a seznámení se s experimentálním zařízením
4. jednoduchá měření fotosyntetických vzorků metodou vypalování spektrálních děr

References

[1] ŠETLÍK, I. - HÁLA, J. Biofyzika fotosyntézy. Skripta MFF-UK, nevydáno.
[2] AMESZ, J. - HOFF, A. J. (Ed.). Biophysical Techniques in Photosynthesis. Dordrecht : Kluwer Academic Publishers, 1995.
[3] BLANKENSHIP, R. E. - MADIGAN, M. T. - BAUER, C. E. (Ed.). Anoxygenic Photosynthetic Bacteria. New York : Kluwer Academic Publishers, 2004. ISBN 0-306-47954-0.
[4] PŠENČÍK, J. et al. Fast Energy Transfer and Exciton Dynamics in Chlorosomes of the Green Sulfur Bacterium Chlorobium tepidum. Journal of Physical Chemistry A. 1998, 102, 23, s. 4392-4398.
[5] MAURING, K. et al. Exciton levels structure of antenna bacteriochlorophyll c aggregates in the green bacterium Chloroflexus aurantiacus as probed by 1.8-293 K fluorescence spectroscopy. FEBS Letters. 1999, 456, 2, s. 239-242.

Preliminary scope of work

Fotosyntetické systémy zelených sirných a nesirných bakterií se vyznačují jednodušší strukturou než fotosystémy sinic, řas a vyšších rostlin. Jejich vnější světlosběrné antény jsou navíc výjimečné tím, že jsou tvořeny samoorganizujícími se pigmenty bez účasti proteinového "lešení", jak je tomu u všech ostatních fotosyntetických antén. Z tohoto důvodu jsou tyto antény také dobrým modelem pro vývoj umělé fotosyntézy jako jednoho z nadějných fotovoltaických zdrojů budoucnosti. Procesy zachycení, přenosu a zhášení excitace v těchto systémech jsou proto zevrubně studovány různými metodami. V rámci této práce bude využita nepřímá nízkoteplotní metoda vypalování spektrálních děr k určování dob života excitovaných stavů ve fotosyntetických systémech zmíněných organismů. Diplomová práce bude probíhat ve spolupráci s Ústavem fyzikální biologie Jihočeské Univerzity v Českých Budějovicích.