Artificial light-harvesting antenna based on an aggregation of bacteriochlorophyll c with selected pigments
| Název práce v češtině: | Umělá světlosběrná anténa založená na agregaci bakteriochlorofylu c s vybranými pigmenty |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Artificial light-harvesting antenna based on an aggregation of bacteriochlorophyll c with selected pigments |
| Klíčová slova: | Umělá fotosyntéza, světlosběrné antény, přenos excitační energie, superradiance, zelené fotosyntetické bakterie |
| Klíčová slova anglicky: | Artificial photosynthesis, light-harvesting, excitation energy transfer, superradiance, green photosynthetic bacteria |
| Akademický rok vypsání: | 2017/2018 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| 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: | 18.03.2018 |
| Datum zadání: | 29.03.2018 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 16.04.2018 |
| Datum a čas obhajoby: | 29.06.2020 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 03.06.2020 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 28.05.2020 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 29.06.2020 |
| Oponenti: | Radek Litvín |
| Zásady pro vypracování |
| Postup práce je stanoven následovně:
1. Pochopení základů problematiky a používaných metod 2. Studium agregace a vlastností připravených komplexů Další postup bude odvozen od průběžných výsledků. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Blankenship RE: Molecular Mechanisms of Photosynthesis (2002) Blackwell Science, Oxford
2. Amesz J, Hoff AJ (eds.): Biophysical Techniques in Photosynthesis (1996) Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 3. Lakowicz JR: Principles of Fluorescence Spectroscopy (2006) Springer, New York 4. Grimm B, Porra RJ, Rüdiger W, Scheer H (eds.) Chlorophylls and Bacteriochlorophylls Biochemistry, Biophysics, Functions and Applications (2006) Springer 5. odborné články a internet |
| Předběžná náplň práce |
| Světlosběrné systémy zelených fotosyntetických bakterií, tzv. chlorosomy, jsou výjimečné zejména svojí velikostí a také faktem, že jejich vnitřní uspořádání je důsledkem samoorganizace a nikoli vazby na protein. Tisíce bakteriochlorofylových molekul se díky své unikátní chemické struktuře samovolně organizují do agregátů se zajímavými vlastnostmi. Komplexy s velmi podobnými vlastnostmi mohou být připraveny také uměle a představují perspektivní systémy pro umělou fotosyntézu a molekulární elektroniku.
Tato práce je zaměřena na přípravu s bakteriochlorofylových agregátů s příměsí molekul rozšiřujících absorpční spektrum výsledné antény o zelenou a žlutou část spektra, kde bakteriochlorofylové molekuly neabsorbují. Jednou z těchto molekul bude beta-karoten, o kterém již je známo, že je schopný s bakteriochlorofyly agregovat a absorbovanou energii na ně přenášet. Cílem této práce je získat nové informace o takto připravené anténě pomocí metod, které doposud použity nebyly. Kromě určení účinnosti přenosu excitační energie z beta-karotenu na bakteriochlorofylové agregáty pomocí fluorescenčních excitačních spekter a dynamiky procesu pomocí dvoudimenzionální koherentní spektroskopie se chceme zaměřit na studium organizace agregátů pomocí mikroskopie atomárních sil. V plánu je také studium zhášení tripletních stavů bakteriochlorofylových agregátů karotenoidy a kombinace beta-karotenu s dalšími pigmenty, např. biliny ze sinic. Součástí práce bude také izolace bakteriochlorofylu c ze zelených sirných bakterií pomocí vysokotlaké kapalinové chromatografie. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Artificial light-harvesting antenna based on a co-aggregation of bacteriochlorophyll c with selected pigments |