Samoregulační mechanismy fotosyntetických systémů

• Název práce v češtině: Samoregulační mechanismy fotosyntetických systémů
• Název v anglickém jazyce: Self-regulating mechanisms of photosynthetic systems
• Klíčová slova: Fotosyntéza, Kvantová mechanika, spektroskopie
• Klíčová slova anglicky: Photosynthesis, quantum mechanics, spectroscopy
• Akademický rok vypsání: 2021/2022
• Typ práce: bakalářská práce
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Tomáš Mančal, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Prostudovat odbornou literaturu k tématu
2. Nastudovat základní schéma primárních procesů v rostlinné a bakteriální fotosyntéze
2. Osvojit si základy teoretického popisu primárních procesů pomocí excitonového modelu
4. Získat představu o využití optických spekter vysokého časového rozlišení a single molekulární spektroskopie ve zkoumání procesů přenosu energie a samoregulace
5. Sepsat podrobnou rešerši

Seznam odborné literatury

[1] H. van Amerongen, L. Valkunas and R. van Grondelle, Photosynthetic Excitons, World Scietific, Singapore, 2000
[2] V. May and O. Kuhn, Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems, Wiley-VCH, Berlin, 2000
[3] R. E. Blankenship, Molecular Mechanisms of Photosynthesis, Blackwell Science, Oxford, 2002
[5] H. Staleva, J. Komenda, M. K. Shukla, V. Šlouf , R. Kaňa, T. Polívka, R. Sobotka, Mechanism of photoprotection in the cyanobacterial ancestor of plant antenna proteins, Nature Chemical Biology, 2015
[6] P. Maly, J. M. gruber, R. van Grondelle, and T. Mancal, Single Molecule Spectroscopy of Monomeric LHCII: Experiment and Theory, Sci. Rep. 2016
a další původní práce, k dispozici u vedoucího práce

Předběžná náplň práce

Fotosyntetické systémy rostlin a bakterií vykazují za slabého osvětlení velmi vysokou účinností přeměny světelné energie na chemickou. Za jasného slunečného dne však intenzita světla převyšuje schopnost jeho zpracování fotosyntetickou mašinérií a ke slovu se dostává řada mechanismů, které naopak účinně disipují energie a přeměňují ji na teplo. Tímto způsobem se organismy chrání před poškozením svých fotosyntetických systémů. Úkolem této práce je podrobně shrnout původní literaturu o samoregulaci fotosyntetických systémů a různých předpokládaných mechanismech, kterými rostliny a bakterie samoregulace dosahují. Důležitou složkou práce bude seznámit se se základními teoretickými modely fotosyntetických systémů a přenosu energie v nich. Studentovi bude poskytnut systematický úvod do potřebných partií teorie. Pro čtení původní literatury je zapotřebí alespoň pasivní znalost angličtiny. Zájemci o bližší informace nechť mě kontaktují na: [e-mail]

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Photosynthetic systems of plants and bacteria exhibit under low light conditions a very hight efficiency of transformation of light energy into its chemical form. During a bright sunny day, however, the light intensity exceeds the ability of the photosynthetic machinery to utilize the light energy and mechanisms which efficiently dissipate the energy into heat are switched on. In this way organisms protect their photosynthetic systems from damage. The aim of this work is summarize in detail original literature about self regulation of photosynthetic systems and about the candidate mechanisms of self-regulation in plants and bacteria. An important part of the work will be to get acquainted with basic theoretical models of photosynthetic systems and the energy transfer in them. The student will be provided with a systematic introduction into the necessary parts of the theory. For reading of the original literature at least passive knowledge of English is necessary. For more information contact me at: [e-mail]