Témata prací (Výběr práce)Témata prací (Výběr práce)(verze: 368)
Detail práce
   Přihlásit přes CAS
Single-molecule spectroscopy of photosynthetic antenna systems
Název práce v češtině: Jednomolekulární spektroskopie fotosyntetických antenních systémů
Název v anglickém jazyce: Single-molecule spectroscopy of photosynthetic antenna systems
Klíčová slova: Jednomolekulární spektroskopie, LHCII, blikání, NPQ
Klíčová slova anglicky: Single-molecule spectroscopy, LHCII, blinking, NPQ
Akademický rok vypsání: 2017/2018
Typ práce: rigorózní práce
Jazyk práce: angličtina
Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Tomáš Mančal, Ph.D.
Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
Datum přihlášení: 12.04.2018
Datum zadání: 12.04.2018
Datum potvrzení stud. oddělením: 12.04.2018
Datum a čas obhajoby: 17.04.2018 00:00
Datum odevzdání elektronické podoby:12.04.2018
Datum odevzdání tištěné podoby:12.04.2018
Datum proběhlé obhajoby: 17.04.2018
Zásady pro vypracování
1. Prostudovat odbornou literaturu k tématu a získat přehled o teorii fotosyntetických systémů
2. Sepsat podrobnou rešerši
3. Osvojit si teoretický popis molekulárních agregátů v interakci s okolím
4. Zvládnout metody teoretického popisu jednomolekulárních experimentů a jejich interpretace
5. Osvojit si práci se simulačním softwarem a aktivně se podílet na jeho rozšíření
6. Simulovat vybraná jednomolekulární spektra
7. Provést diskusi vhodnosti modelů se stavy s přenosem náboje k popisu fotosyntetických systémů
Seznam odborné literatury
[1] H. van Amerongen, L. Valkunas and R. van Grondelle, Photosynthetic Excitons, World Scietific, Singapore, 2000
[2] S. Mukamel, Principles of Nonlinear Spectroscopy, Oxford University Press, Oxford, 1995
[3] V. May and O. Kuhn, Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems, Wiley-VCH, Berlin, 2000
[4] R. E. Blankenship, Molecular Mechanisms of Photosynthesis, Blackwell Science, Oxford, 2002
[5] T. P. J. Krueger et al. Biophys. J. 102 (2012) 2669
[6] L. Valkunas et al. J. Phys. Chem. Lett. 2012, in press
a další k dispozici u vedoucího práce
Předběžná náplň práce
Zásadní roli při zkoumání primárních procesů přenosu energie ve fotosyntéze hrála doposud ultrarychlá nelinární optická spektroskopie. Ta umožňuje sledovat časový vývoj souborů molekul. Dnes se do popředí dostává výzkum role individuality jednotlivých fotosyntetických makromolekul a její vliv na funkci fotosyntetické mašinérie. Úkolem této diplomové práce bude použít existující teorii jednomolekulárních spekter a excitonovou teorii vybraných fotosyntetických agregátů k simulacím experimentálních jednomolekulárních spekter na fotosyntetických systémech a začlenit tyto simulace do kontextu teorie jejich fotoprotekční funkce. Řešitel bude systematicky uveden do teorie optické spektroskopie, dynamiky otevřených kvantových systémů a příslušných partií pokročilé statistické fyziky a kvantové mechaniky. Předpokládá se, že řešitel absolvoval kurs kvantové mechaniky a statistické fyziky, kvantová teorie molekul je výhodou. Řešitel by měl být schopen programovat v některém programovacím jazyce - práce na simulačním programu vyžaduje Fortran 95 a Tcl. Pro čtení původní literatury je třeba alespoň pasivní znalost angličtiny. Předpokládá se, že výsledky této práce budou publikovány v odborném časopise. Zájemci o bližší informace nechť mě kontaktují na: mancal@karlov.mff.cuni.cz
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
A fundamental role in investigation of the primary processes of energy transfer in photosynthesis was so far played by non-linear optical spectroscopy. This type of spectroscopy enables us to follow time evolution of molecular ensembles. Today, investigation of the role of individual molecules and its influence on the function of photosynthetic machinery is getting to the forefront of the scientific interest. The goal of this work will be to apply existing theory of single-molecule spectra and the exciton theory of selected photosynthetic aggregates to simulate experimental single-molecule spectra of photosynthetic systems, and to incorporate these simulations into the context of their photoprotection function. The student will be provided with a systematic introduction into the theory of optical spectroscopy, dynamics of open quantum systems and corresponding parts of advanced statistical physics and quantum mechanics. Basic course of quantum mechanics and statistical physics is assumed, quantum theory of molecules is an advantage. The student should be capable of programming in some programming language - the work on the simulation program requires Fortran 95 and Tcl. For reading of the original literature, at least passive knowledge of English is necessary. It is assumed that the results of this work will be published in a scientific journal. For more information contact me at: mancal@karlov.mff.cuni.cz
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK