ПОБУДОВА І ДОСЛІДЖЕННЯ МОДЕЛІ ПОВІЛЬНОГО ЕЛЕКТРОННОГО ТРАНСПОРТУ В МОЛЕКУЛАХ БАКТЕРІАЛЬНИХ РЕАКЦІЙНИХ ЦЕНТРІВ

 

М. А. Драпіковський,  М. А. Заболотний

 

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна, Київ

 

Метою роботи є вивчення повільної реакції ізольованих комплексів хлорофілвмісних мембранних білків фотосинтетичних реакційних центрів  Rhodobacter sphaeroides, що виникає під впливом світлових потоків. Задачею роботи є вимірювання та аналіз кінетики електронного транспорту при фотозбудженні комплексу РЦ, на основі спектрів поглинання та структурних змін за допомогою методу голографічної інтерферометрії.

В біологічних системах багато функціонально значимих процесів відбувається за рахунок реакцій переносу електрона як, скажімо, у фотосинтезі. Існує безліч фотосинтезуючих організмів. Проте, особливий інтерес завдяки відносно простому устрою фотосинтезуючого апарата викликають бактерії. Пурпурні бактерії є чи не єдиними живими мікроорганізмами, окрім рослинних, які здатні засвоювати світлову енергію, перетворювати її в інші види, зберігати та передавати її на досить великі відстані фактично без втрат. Вони відомі понад 40 років і весь цей час різноманітно досліджуються. Пурпурні  бактерії визначають процеси фотосинтезу в усіх біоструктурах. Єдині, що дозволяють забезпечити розділення фотогенерованих  пар носіїв зарядів з імовірністю близькою до одиниці. Тому їх використовують в сонячних батареях та наноелектроніці. Визначаючими в каскаді бактеріальних фотосинтетичних процесів є первинні процеси: поглинання кванта світла, міграція енергії у світлозбірному комплексі, розділення зарядів в фотореакційному центрі, електронний транспорт, спряжений з ним переніс протонів і інших іонів через мембрану

У діючій фотосинтетичнії системі РЦ рівноважні конформації молекул у присутності і за відсутності електрона можуть сильно різнитися внаслідок цих електронно-конформаційних взаємодій. Так, після захоплення електрона молекула акцептора РЦ знаходиться в нерівноважнії конформації, що починає повільно релаксувати до рівноважної, переходячи з одного локального мінімуму в інший, на кривій потенціальної енергії. Це створює динамічну картину еволюції структурних змін, яка характеризується змінними в часі мікрошвидкостями.