Zhášení tripletních stavů chlorofylů karotenoidy v tylakoidních membránách
| Název práce v češtině: | Zhášení tripletních stavů chlorofylů karotenoidy v tylakoidních membránách |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Quenching of chlorophyll triplet states by carotenoids in thylakoid membranes |
| Klíčová slova: | triplety chlorofylů, ochranná role karotenoidů, n-dodecyl-beta,D-maltosid |
| Klíčová slova anglicky: | triplety chlorofylů, ochranná role karotenoidů, n-dodecyl-beta,D-maltosid |
| Akademický rok vypsání: | 2013/2014 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 28.03.2014 |
| Datum zadání: | 31.03.2014 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 03.04.2014 |
| Datum a čas obhajoby: | 14.09.2015 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 07.08.2015 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 31.07.2015 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 14.09.2015 |
| Oponenti: | František Vácha |
| Zásady pro vypracování |
| Postup práce je stanoven následovně:
1. Rešerše literatury týkající se pigmentového složení a ochranné funkce karotenoidů ve fotosyntetických komplexech vyšších rostlin 2. Seznámení s experimentálními aparaturami 3. Studium tylakoidních membrán s přirozeným složením pigmentů a se sníženým obsahem karotenů pomocí optické spektroskopie Další postup bude odvozen od průběžných výsledků. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Šetlík I, Hála J: Biofyzika fotosyntézy
2. Blankenship RE: Molecular Mechanisms of Photosynthesis (2002) Blackwell Science, Oxford 3. Schlodder E: Introduction to optical methods in photosynthesis (2009) Photosynth Res 101:93–104 4. Frank HA, Young AJ, Britton G, Cogdell RJ (eds): The Photochemistry of Carotenoids (1999) Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 5. odborné články a internet |
| Předběžná náplň práce |
| Všechny fotosyntetické komplexy obsahují karotenoidy, jejichž důležitou funkcí je prevence vzniku silně reaktivního, a tedy pro tyto komplexy nebezpečného, singletního kyslíku. Singletní kyslík může být generován interakcí mezi tripletním stavem chlorofylu a kyslíkem v základním stavu. Karotenoidy tripletní stavy chlorofylů efektivně zhášejí a tím vzniku singletního kyslíku účinně brání. Detailní pochopení těchto procesů je důležité nejen z hlediska základního výzkumu, ale i pro možné aplikační výstupy v oblasti umělé fotosyntézy. Obsahem této diplomové práce je studium triplet-tripletního přenosu energie mezi chlorofyly a karotenoidy pomocí optické spektroskopie, zejména měření s nanosekundovým rozlišením.
Ochranná funkce karotenoidů v fotosyntetickém aparátu vyšších rostlin je intenzivně zkoumána na úrovni izolovaných komplexů. Některé procesy ale mohou být podmíněny součinností více komplexů. Jedním z cílů této práce je ověřit možnost měření na celých tylakoidních membránách, kde se všechny komplexy nacházejí ve svém přirozeném prostředí. Nárůst komplexnosti bude částečně kompenzován selektivním odstraněním vybraných pigmentů. Fotosyntetické komplexy vyšších rostlin obsahují jednak karoteny, což jsou bezkyslíkaté deriváty karotenoidů, a zejména xantofyly, jejichž molekuly kyslík obsahují. Karoteny lze z tylakoidních membrán vymýt pomocí nepolárních rozpouštědel, a takto modifikované membrány budou studovány společně s kontrolními. Dalším z cílů práce proto bude pokusit se nalézt korelace mezi změnami v optických spektrech a změnami v pigmentovém složení tylakoidních membrán. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Quenching of the chlorophyll triplet states by carotenoids in thylakoid membranes |