Дослiдження кiнетики фотоiндукованих електронних переходiв в наноструктурах бактерiальних реакцiйних центрiв

Автор(и)

  • Y. M. Barabash Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • M. A. Drapikovskyi Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • M. A. Zabolotny Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • M. P. Kulish Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • O. P. Dmytrenko Taras Shevchenko National University of Kyiv

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe61.10.0923

Ключові слова:

biophysics, bacterial reaction centers, electron kinetics, models

Анотація

Дослiджена повiльна динамiка iзольованих комплексiв хлорофiлвмiсних мембранних бiлкiв фотосинтетичних реакцiйних центрiв (РЦ) Rb. Sphaeroides R-26, iндукована потоками свiтла. Проведено аналiз змiни поглинання розчину РЦ в рамках трирiвневої моделi. Встановлено рiвняння, яке визначає вiдношення заселеностi електронних рiвнiв первинного i вторинного хiнонiв. Розв’язок цього рiвняння навiть у стацiонарному випадку має небольцманiвський характер i залежить вiд iнтенсивностi збуджуючого свiтла. Запропоновано модель динамiки рiвнiв моделi РЦ, яка враховує можливiсть процесiв поляризацiї в околi вторинного хiнона QB. Припускається, що всi РЦ мають тотожну структуру, але можуть знаходитись в рiзних станах, характеристики котрих залежать вiд часу, який пройшов пiсля поглинання кванта свiтла, а також вiд локальної в’язкостi i пружностi середовища QB. Iз наявностi деформацiйних властивостей середовища навколо QB випливає, що конформацiя РЦ може змiнюватися, що узгоджується iз даними експерименту.

Посилання

J.M. Olson and J.P. Trornber, Membrane Proteins in Energy Transduction (Marcel Dekker, New York, 1999).

A.B. Rubin, Biophysics (Moscow State Univ., Moscow, 2000), Vol. 2 (in Russian).

M. Amin, L. Vogt, S. Vassiliev, I. Rivalta, M.M. Sultan, D. Bruce, G.W. Brudvig, V.S. Batista, and M.R. Gunner, Electrostatic effects on proton coupled electron transfer in oxomanganese complexes inspired by the oxygen-evolving complex of photosystem II, J. Phys. Chem. 117, 6217 (2013) [DOI: 10.1021/jp403321b].

V.N. Kharkyanen, Yu.M. Barabash, N.M. Berezetskaya, E.P. Lukashev, P.P. Knox, and L.N. Christophorov, Peculiarities of light-induced slow protein dynamics in the photosynthetic reaction center, Chem. Phys. Lett. 512, Nos. 1–3, 113 (2011) [DOI: 10.1016/j.cplett.2011.07.006].

Yu.M. Barabash, N.M. Berezetskaya, L.N. Christophorov, A.O. Goushcha, and V.N. Kharkyanen, Effects of structural memory in protein reactions, J. Chem. Phys. 116, No. 10, 4339 (2002) [DOI: 10.1063/1.1447906].

A.K. Kukushkin and A.N. Tikhonov, Lectures on Biophysics of Photosynthesis (Moscow State Univ., Moscow, 1988) (in Russian).

Yu.M. Barabash, M.A. Zabolotny, N.I. Sokolov, and V.N. Kharkyanen, Slow photoinduced changes in reaction centers of Rhodobacter sphaeroides R-26 by holographic interferometry, Biofiz. 47, No. 6, 970 (2002).

A.O. Goushcha, M.T. Kapoustina, V.N. Kharkyanen, and A.R. Holzwarth, Nonlinear dynamic processes in an ensemble of photosynthetic reaction centers. Theory and experiment, J. Phys. Chem. B 101, No. 38, 7612 (1997) [DOI: 10.1021/jp970868k].

V.I. Gol’dansky, L.I. Trakhtenberg, and V.N. Flerov, Tunneling Phenomena in Chemical Physics, (Nauka, Moscow, 1986) (in Russian).

Завантаження

Опубліковано

2019-01-04

Номер

Розділ

Наносистеми

Як цитувати

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають