Разделы презентаций


Перенос и захват энергии возбуждения у пурпурных бактерий

Содержание

Типы фотосинтезаБесхлорофильный фотосинтез: осуществляется археями рода Halobacterium, наиболее примитивный тип фотосинтеза, кванты света поглощаются белком-бактериородопсином. Хлорофильный фотосинтез:Аноксигенный фотосинтез осуществляется пурпурными и зелеными бактериями, а также гелиобактериями.Оксигенный фотосинтез осуществляется растениями, цианобактериями и

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Перенос и захват энергии возбуждения у пурпурных бактерий
Андрей Павлович Разживин
Отдел

фотосинтеза и флуоресцентных методов исследования
НИИ физико-химической биологии
им. А.Н.Белозерского

МГУ
Перенос и захват  энергии возбуждения  у пурпурных бактерийАндрей Павлович РазживинОтдел фотосинтеза и флуоресцентных методов исследования

Слайд 2Типы фотосинтеза
Бесхлорофильный фотосинтез: осуществляется археями рода Halobacterium, наиболее примитивный тип

фотосинтеза, кванты света поглощаются белком-бактериородопсином.
Хлорофильный фотосинтез:
Аноксигенный фотосинтез осуществляется пурпурными

и зелеными бактериями, а также гелиобактериями.
Оксигенный фотосинтез осуществляется растениями, цианобактериями и прохлорофитами.
Этапы фотосинтеза:
фотофизический;
фотохимический;
химический.

Типы фотосинтезаБесхлорофильный фотосинтез: осуществляется археями рода Halobacterium, наиболее примитивный тип фотосинтеза, кванты света поглощаются белком-бактериородопсином. Хлорофильный фотосинтез:Аноксигенный

Слайд 3Фотосинтезирующие пурпурные бактерии
свет
6CO2+6H2O

 C6H12O6+6O2

хлорофилл
Ван Ниль (30-е годы ХХ века):
свет
CO2+2H2A  (CH2O)+H2O+2A
бактериохлорофилл

Первичные (физические) процессы фотосинтеза происходят в двух структурно-функциональных частях фотосинтетического аппарата пурпурных бактерий. Это:
фотоактивный реакционный центр (РЦ);
светособирающая антенна.





Фотосинтезирующие пурпурные бактерии 				  свет    6CO2+6H2O     

Слайд 4Составные части фотосинтетического аппарата
Пигменты – основной – бактериохлорофилл (БХл), вспомогательные

– каротиноиды
Белковый каркас

Пигмент-белковые комплексы РЦ и светособирающей антенны (прицентровый светособирающий

комплекс LH1 и периферический светособирающий комплекс LH2).
Расположение фотосинтетического аппарата во внутренних мембранах.


Составные части фотосинтетического аппаратаПигменты – основной – бактериохлорофилл (БХл), вспомогательные – каротиноидыБелковый каркасПигмент-белковые комплексы РЦ и светособирающей

Слайд 5Фотосинтетический аппарат во внутренней цитоплазматической мембране пурпурных бактерий
РЦ и антенна

– мембранные пигмент-белковые комплексы
Цепь циклического переноса электронов

Фотосинтетический аппарат во внутренней цитоплазматической мембране пурпурных бактерийРЦ и антенна – мембранные пигмент-белковые комплексы Цепь циклического переноса

Слайд 6Модель фотосинтетической мембраны Rhodobacter sphaeroides Хроматофоры

Модель фотосинтетической мембраны Rhodobacter sphaeroides  Хроматофоры

Слайд 7 Л.Дейзенс (L.N.M. Duysens) Р.Клейтон (R. Clayton) Х.Михель (H.Michel)

Л.Дейзенс (L.N.M. Duysens)  Р.Клейтон (R. Clayton)  Х.Михель (H.Michel)

Слайд 8Реакционный центр и цитохром с в мембране

Реакционный центр и цитохром с в мембране

Слайд 9Фотоактивный реакционный центр пурпурных бактерий Спектр оптического поглощения РЦ пурной бактерии

Rhodopseudomonas viridis
Белковые субъединицы: L, M, H и Cyt C
Пигменты:

2 БХл (димер) –«специальная пара»; 2 мономерных БХл
2 бактериофеофитина (Бфф); 2 молекулы хинонов (QA и QB)

Фотоактивный реакционный центр пурпурных бактерий Спектр оптического поглощения РЦ пурной бактерии Rhodopseudomonas viridisБелковые субъединицы: L, M, H

Слайд 10Пигменты РЦ и разделение зарядов

Пигменты РЦ и разделение зарядов

Слайд 11Модель трансмембранного расположения субъединицы В820 из LH1 (Zuber, 1987).

Модель трансмембранного расположения субъединицы В820 из LH1 (Zuber, 1987).

Слайд 12Современная модель субъединицы В820 из LH1
Вид сбоку

Вид сверху

Современная модель субъединицы В820 из LH1 Вид сбоку	    Вид сверху

Слайд 13Структура периферического светособирающего комплекса LH2 из Rps. acidophila (2 A).


Вид сверху на мембрану.
Вид сбоку.
Зеленый – β-апопротеин;


голубой – α-apoprotein;
коричневый – родопин глюкозид
красный – B850 БХл a;
темно-синий – B800 БХл a;

Структура периферического светособирающего комплекса LH2 из Rps. acidophila (2 A). Вид сверху на мембрану. Вид сбоку. Зеленый

Слайд 14Структура периферического светособирающего комплекса LH2 из Rps. acidophila (только молекулы

БХл а)

Структура периферического светособирающего комплекса LH2 из  Rps. acidophila (только молекулы БХл а)

Слайд 15Структура периферического светособирающего комплекса LH2 из Rps. acidophila (молекулы БХл

а каротиноида)
blue – B850 Bchl a;
mauve – B850 Bchl a;


brown – well-ordered rhodopin glucoside.
Структура периферического светособирающего комплекса LH2 из  Rps. acidophila (молекулы БХл а каротиноида)blue – B850 Bchl a;mauve

Слайд 16Каротиноид родопин глюкозид и ближайшие молекулы БХл в комплексе LH2.

Каротиноид родопин глюкозид и ближайшие молекулы БХл в комплексе LH2.

Слайд 17Структура ассоциата РЦ–LH1 из Rps. palustrls при разрешении 4.8 A

˚
Вид сверху на мембрану.
Вид сбоку.
зеленый – b-apoprotein; голубой –

a-apoprotein; красный – B875 БХл a; розовый – РЦ L-субъед.; коричн. – РЦ M- субъед.; зеленый – пигменты РЦ; светло-красн. – белок ‘W’.

Структура ассоциата РЦ–LH1 из Rps. palustrls при разрешении 4.8 A ˚Вид сверху на мембрану.Вид сбоку. зеленый –

Слайд 18Структура ассоциата РЦ–LH1 из Rb. sphaeroides

Структура ассоциата РЦ–LH1 из Rb. sphaeroides

Слайд 19Модель фотосинтетической единицы пурпурных бактерий (вид сверху)

Модель фотосинтетической единицы пурпурных бактерий (вид сверху)

Слайд 20Модель фотосинтетической единицы пурпурных бактерий (вид сбоку)

Модель фотосинтетической единицы пурпурных бактерий (вид сбоку)

Слайд 21Одна из схем фотосинтетической единицы пурпурных бактерий

Одна из схем фотосинтетической единицы пурпурных бактерий

Слайд 22Другая схема фотосинтетической единицы пурпурных бактерий

Другая схема фотосинтетической единицы пурпурных бактерий

Слайд 23Несколько общих соображений о процессах разделения зарядов в РЦ и

процессах переноса энергии возбуждения в антенне
Эффективность преобразования энергии света в

антенне и РЦ ~ 80-90%.
Эффективность преобразования энергии света в РЦ = 98 ± 4%.
Радиационное время жизни БХл ~ 20 нс. Квантовый выход флуоресценции РЦ ~ 10-4 . τфлу РЦ ~ 2 пс
Время жизни флуоресценции светособирающих комплексов ~ 1000 пс. Процессы переноса энергии возбуждения в антенне завершаются за время менее 100 пс.
Несколько общих соображений о процессах разделения зарядов в РЦ и процессах переноса энергии возбуждения в антеннеЭффективность преобразования

Слайд 24Перенос энергии в светособирающих комплексах пурпурных бактерий

Перенос энергии в светособирающих комплексах пурпурных бактерий

Слайд 25Перенос и захват энергии у пурпурных бактерий

Перенос и захват энергии у пурпурных бактерий

Слайд 26Перенос энергии возбуждения в диполь-дипольном приближении (по Фёрстеру)

Перенос энергии возбуждения в диполь-дипольном приближении (по Фёрстеру)

Слайд 27

(1)

(2)
 

Коллективные электронные возбуждения в светособирающих комплексах


Слайд 28Модифицированная теория Редфилда и обобщенная теория Ферстера (1)
где F(t) и

A(t) формы полос испускания флуоресценции донора и оптического поглощения акцепотора,

соответственно, а V описывает электростатическое взаимодействие между донором и акцептором. Функция gkkkk(t) определяет уширение полосы k-го экситонного состояния из-за ваимодействя с фононами, kkkk соответствует энергии перестройки.
Модифицированная теория Редфилда и обобщенная теория Ферстера (1)где F(t) и A(t) формы полос испускания флуоресценции донора и

Слайд 29Модифицированная теория Редфилда и обобщенная теория Ферстера (2)

(5)
где Mnm – энергия, соответствующая слабому взаимодействию между локализованными сайтами n и m.
Модифицированная теория Редфилда и обобщенная теория Ферстера (2)

Слайд 30Модифицированная теория Редфилда и обобщенная теория Ферстера (3)

Модифицированная теория Редфилда и обобщенная теория Ферстера (3)

Слайд 31Модифицированная теория Редфилда и обобщенная теория Ферстера (2)

(4)

где gn(t) и n соответствуют функции уширения полосы и энергии перестройки n-ой молекулы, относящимся к спектральной плотности Cn() экситон-фононного сопряжения, T – температура, kB – постоянная Больцмана.

Модифицированная теория Редфилда и обобщенная теория Ферстера (2)

Слайд 32Спектрально-кинетическое описание светособирающей антенны. Модель кольцевого агрегата молекул БХл в

LH1 и LH2

Спектрально-кинетическое описание светособирающей антенны. Модель кольцевого агрегата молекул БХл в LH1 и LH2

Слайд 33Структура и экситонные спектры светособирающих комплексов LH1 и LH2 (Спектр

оптического поглощения LH2 из Rps acidophila при 77К)

Структура и экситонные спектры светособирающих комплексов LH1 и LH2 (Спектр оптического поглощения LH2 из Rps acidophila при

Слайд 34Структура и экситонные спектры светособирающих комплексов LH1 и LH2 (Влияние

беспорядка)

Структура и экситонные спектры светособирающих комплексов LH1 и LH2  (Влияние беспорядка)

Слайд 35Установление равновесного состояния в LH1 и в полосе B850 LH2 (Экситонная

релаксация и динамический красный сдвиг)

Установление равновесного состояния в LH1 и в полосе B850 LH2 (Экситонная релаксация и динамический красный сдвиг)

Слайд 36Перенос энергии внутри полосы B800-800 и между полосами B800-850 в

LH2

Перенос энергии внутри полосы B800-800 и между полосами B800-850 в LH2

Слайд 37Установление равновесного состояния в LH1 и в полосе B850 LH2

(экситнная и колебательная когерентности)

Установление равновесного состояния в LH1 и в полосе B850 LH2  (экситнная и колебательная когерентности)

Слайд 38Схема переноса энергии возбуждения в LH2

Схема переноса энергии возбуждения в LH2

Слайд 39Квазинеобратимость захвата возбуждений РЦ из антенны (Ансамбль LH1-RC из Chr.

minutissimum)

Квазинеобратимость захвата возбуждений РЦ из антенны  (Ансамбль LH1-RC из Chr. minutissimum)

Слайд 40Спектроскопия одиночных LH2 комплексов из Rps acidophila (293К)

Спектроскопия одиночных LH2 комплексов из Rps acidophila (293К)

Слайд 41Спектроскопия одиночных LH2 комплексов из Rps acidophila (293К) - спектры

Спектроскопия одиночных LH2 комплексов из Rps acidophila (293К) - спектры

Слайд 42Спектроскопия одиночных LH2 комплексов из Rps acidophila (293К) – спектральные

переходы

Спектроскопия одиночных LH2 комплексов из Rps acidophila (293К) – спектральные переходы

Слайд 43Перенос энергии, поглощаемой каротиноидами в LH2

Перенос энергии, поглощаемой каротиноидами в LH2

Слайд 44СПЕКТР ДВУХФОТОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ СВЕТОСОБИРАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА LH2 ИЗ Chromatium minutissimum

СПЕКТР ДВУХФОТОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ СВЕТОСОБИРАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА LH2 ИЗ Chromatium minutissimum

Слайд 45Спектры оптического поглощения и возбуждения флуоресценции периферического светособирающего комплекса LH2

из клеток Allochromatium minutissimum дикого типа и из клеток с

подавленным синтезом каротиноидов .
Спектры оптического поглощения и возбуждения флуоресценции периферического светособирающего комплекса LH2 из клеток Allochromatium minutissimum дикого типа и

Слайд 46Двухфотонное возбуждение флуоресценции образцов (проверка)

Двухфотонное возбуждение флуоресценции образцов (проверка)

Слайд 47Спектры двухфотонного возбуждения флуоресценции комплекса LH2 All. minutissimum из клеток

дикого типа и из клеток с подавленным синтезом каротиноидов

Спектры двухфотонного возбуждения флуоресценции комплекса LH2 All. minutissimum из клеток дикого типа и из клеток с подавленным

Слайд 48Спектры абсорбционных изменений полосы B850 комплекса LH2 при однофотонном (кружки)

и двухфотонном (треугольники) возбуждении

Спектры абсорбционных изменений полосы B850 комплекса LH2 при однофотонном (кружки) и двухфотонном (треугольники) возбуждении

Слайд 50Однофотонное и двухфотонное возбуждение димеров с параллельным и антипараллельным положением

диполей перехода.

Однофотонное и двухфотонное возбуждение димеров с параллельным и антипараллельным положением диполей перехода.

Слайд 51Однофотонное и двухфотонное возбуждение периферического светособирающего комплекса LH2

Однофотонное и двухфотонное возбуждение периферического светособирающего комплекса LH2

Слайд 52Благодарю за внимание

Благодарю за внимание

Слайд 54Однофотонное и двухфотонное возбуждение периферического светособирающего комплекса LH2

Однофотонное и двухфотонное возбуждение периферического светособирающего комплекса LH2

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика