velikost textu

Studium biologicky relevantních systémů v elektronicky excitovaných stavech

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Studium biologicky relevantních systémů v elektronicky excitovaných stavech
Název v angličtině:
Study of biological systems in electronically excited states
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Mgr. Martina Zámečníková
Vedoucí:
doc. Ing. Pavel Soldán, Dr.
Oponenti:
RNDr. Ota Bludský, Ph.D.
RNDr. Dana Nachtigallová, Ph.D.
Konzultant:
RNDr. Dana Nachtigallová, Ph.D.
Id práce:
114878
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
Program studia:
Fyzika (N1701)
Obor studia:
Biofyzika a chemická fyzika (FBCHF)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
26. 5. 2014
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
N-methylformamide dimer, patrové interakce, neadiabatická dynamika, excitované stavy
Klíčová slova v angličtině:
N-methylformamide dimer, stacking interactions, non-adiabatic dynamics, excited states
Abstrakt:
Dynamika excitovaných stavů izolovaných bází nukleových kyselin je charakteri- zována velmi krátkou dobou života, v řádu pikosekund, zajišťující fotostabilitu ge- netického kódu. V molekule nukleových kyselin spolu báze mohou interagovat po- mocí patrových interakcí (v rámci jednoho řetězce) nebo vodíkových vazeb (v rámci sousedních řetězců), což výrazně prodlužuje dobu života excitovaných stavů (v řádu nanosekund). Charakter těchto interakcí není dosud zcela objasněn, předpokládá se, že výrazně závisí na typu excitovaného stavu (π → π∗). Cílem práce bylo studovat dynamiku excitovaných stavů dimeru N-methylformamidu v komplexu s molekulami vody v excitovaných stavech n → π∗ charakteru. K tomu byla použita neadiabatická ”surface hopping” dynamická studie používající multi-referenční popis k výpočtu hyperploch potenciální energie a neadiabatických spřažení. Výsledky ukazují, že ve vertikální oblasti delokalizovaná excitace v S2 stavu se během několika desítek fem- tosekund relaxuje do S1 stavu a lokalizuje na jednom monomeru. Během průběhu dynamiky charakter stavu osciluje mezi lokalizovaným a delokalizovaným. Srovnání s výsledky získanými pro dimery bez přítomnosti vody ukazuje, že hlavním činitelem, který způsobuje delokalizaci, jsou molekuly vody. 1
Abstract v angličtině:
Very short lifetimes of excited states of isolated bases in nucleic acids, on the picosec- ond order, are believed to contribute to photostability of the genetic code. When embedded in DNA this behavior becomes more complex, mainly due to their inter- actions via stacking and hydrogen bonding. The DNA photophysiscs is not fully understood yet. It depends e.g. on the conformation and the character of excited states. The studies on smaller systems can help to improve the understanding of these phenomena. The aim of this work was to examine the dynamics of the excited states of the n → π∗ character of the complex of N-methylformamide dimer and two waters. The study was performed using non-adiabatic dynamics simulations with on-the-fly Surface Hopping algorithm based on the potential energy surfaces and non-adiabatic couplings obtained with multi-reference approach. The results show that after the vertical excitation into delocalized S2 state the system relaxes into S1 state within several tens femtoseconds. For majority of the population, the charac- ter of the state then oscillates between localized and delocalized during the whole course of the dynamics. Comparison with calculations with the waters removed in- dicates that the delocalization is caused by waters serving as a bridge between the two chromophores. 1
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Martina Zámečníková 1.12 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Martina Zámečníková 49 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Martina Zámečníková 49 kB
Stáhnout Posudek vedoucího doc. Ing. Pavel Soldán, Dr. 103 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Ota Bludský, Ph.D. 107 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Dana Nachtigallová, Ph.D. 34 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 104 kB