Femtosekundenspektroskopische Untersuchungen an Phytochromen:
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2000
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 GRUNDLAGEN 3
2.1 EIGENSCHAFTEN UND PHYSIOLOGISCHE FUNKTION DER PHYTOCHROME. 3
2.1.1 CHROMOPROTEINE. 3
2.1.2 PHYTOCHROME ALS OPTISCH SCHALTBARE BIOMOLEKUELE. 5
2.1.3 PHOTOMORPHOGENETISCHE FUNKTION DER PHYTOCHROME. 5
2.1.4 STRUKTUR DER PHYTOCHROME. 6
2.1.5 INTERMEDIAERE ZWISCHENPRODUKTE. 8
2.1.6 PRIMAERPROZESSE DES PR UND DES PFR. 9
2.2 THEORIE DER NICHTLINEAREN OPTISCHEN SPEKTROSKOPIE . 11
2.2.1 GRUNDLAGEN. 11
2.2.2 PUMP-PROBE-METHODE. 13
2.2.3 BILANZGLEICHUNGSMODELLE. 16
2.3 LOESUNGSMITTELDYNAMIK UND PHOTOCHEMIE. 17
3 MATERIAL UND METHODEN 19
3.1 CHARAKTERISIERUNG DER PROBEN. 19
3.1.1 DAS NATIVE HAFER-PHYTOCHROM. 19
3.1.2 DAS 39KDA-FRAGMENT DES NATIVEN HAFER-PHYTOCHROMS. 19
3.1.3 DAS TETRAPYRROLPIGMENT PHYCOCYANOBILIN. 20
3.1.4 DAS REKOMBINANTE PHYTOCHROM CPHL-D2-PCB. 20
3.2 PUMP-PROBE-SPEKTROMETER. 20
3.2.1 LASER-SYSTEM. 20
3.2.2 OPTISCHER AUFBAU DES PUMP-PROBE-SPEKTROMETERS. 23
3.2.3 ERFASSUNG DER MESSDATEN. 25
3.2.4 MESSPROZESS. 26
3.3 VERARBEITUNG DER MESSDATEN. 27
3.3.1 NUMMERISCHE CHIRP-KOMPENSATION. 28
3.3.2 INTEGRALE KINETIKEN. 28
3.4 SCANNING-FIT-ANALYSE. 29
3.4.1 MULTIEXPONENTIELLE FIT-ANALYSE . 29
3.4.2 DAS PRINZIP DER SCANNING-FIT-METHODE. 31
3.4.3 DEMONSTRATION DER SCANNING-FIT-METHODE MIT SIMULIERTEN DATEN . .
33
3.4.4 GLOBALER SCANNING-FIT . 34
3.5 DECAY-ASSOZIIERTE SPEKTREN. 35
3.6 MULTIEXPONENTIELLE FIT-FUNKTION MIT AUFBAUTERM . 35
II
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
UI
4 DIE PR-FORM DES NATIVEN HAFER-PHYTOCHROMS 37
4.1 EXPERIMENTELLE RESULTATE. 37
4.1.1 VORBEMERKUNGEN. 37
4.1.2 TRANSIENTE AENDERUNG DER ABSORPTION. 38
4.1.3 ERGEBNISSE DER SCANNING-FIT-ANALYSE. 39
4.1.4 DECAY-ASSOZIIERTE SPEKTREN. 40
4.2 KINETISCHE MODELLIERUNG. 43
4.2.1 GRUNDLAGEN DES KINETISCHEN MODELLS. 43
4.2.2 KINETISCHES MODELL. 45
4.2.3 SIMULATION DES KINETISCHEN MODELLS. 47
4.3 ERGEBNISSE MIT MODIFIZIERTEN PUFFERLOESUNGEN. 49
4.3.1 DEUTERIERUNG . 50
4.3.2 ERHOEHTE IONENSTAERKE DES PUFFERS. 53
4.3.3 60% GLYCEROL-PUFFER . 53
4.4 ZUSAMMENFASSUNG. 55
5 DIE PFR-FORM DES NATIVEN HAFER-PHYTOCHROMS 56
5.1 EXPERIMENTELLE RESULTATE. 56
5.1.1 VORBEMERKUNGEN. 56
5.1.2 TRANSIENTE AENDERUNG DER ABSORPTION. 56
5.1.3 ERGEBNISSE DER SCANNING-FIT-ANALYSE. 57
5.1.4 DECAY-ASSOZIIERTE SPEKTREN. 58
5.2 KINETISCHES MODELL. 61
5.3 ERGEBNISSE MIT MODIFIZIERTEN PUFFERLOESUNGEN. 62
5.3.1 DEUTERIERUNG . 63
5.3.2 60% GLYCEROL-PUFFER . 63
5.4 ZUSAMMENFASSUNG. 64
6 DAS 39/CDA-FRAGMENT DES HAFER-PHYTOCHROMS 66
6.1 EXPERIMENTELLE RESULTATE. 67
6.1.1 TRANSIENTE AENDERUNG DER ABSORPTION DES PR-39 UND PBL. 67
6.1.2 KINETISCHE ANALYSE. 67
6.1.3 ANREGUNG VON PBL BEI 730NM. 71
6.2 MODELLIERUNG . 71
6.2.1 DIE ANALOGIE ZWISCHEN PR-39 UND DER PR-FORM DES VOLLLAENGEN-
PHYTOCHROMS . 71
6.2.2 DIE KOMPONENTEN DES PBL. 72
6.2.3 DIE PHOTOREAKTIONEN DES PBL. 74
6.3 ZUSAMMENFASSUNG. 76
7 LICHTINDUZIERTE PROZESSE DES PHYCOCYANOBILINS 77
7.1 EXPERIMENTELLE RESULTATE. 78
7.1.1 TRANSIENTE AENDERUNG DER ABSORPTION. 78
7.1.2 ERGEBNISSE DER SCANNING-FIT-ANALYSE. 78
7.1.3 DECAY-ASSOZIIERTE SPEKTREN. 80
7.2 MODELLIERUNG . 81
7.2.1 DIE KOMPONENTEN DES PCB. 81
7.2.2 KINETISCHES MODELL. 83
7.3 LOESUNGSMITTELABHAENGIGKEIT. 85
INHALTSVERZEICHNIS
TV
7.4 ZUSAMMENFASSUNG. 86
8 DAS REKOMBIN&NTE PHYTOCHROM CPHL-D2-PCB 88
8.1 EXPERIMENTELLE RESULTATE. 88
8.1.1 TRANSIENTE AENDERUNG DER ABSORPTION DER PR-FORM. 88
8.1.2 TRANSIENTE AENDERUNG DER ABSORPTION DER PFR-FORM . 90
8.2 VERGLEICH VON CPHL-D2-PCB MIT NATIVEM HAFER-PHYTOCHROM. 92
8.2.1 VERGLEICH DER PR-FORMEN. 92
8.2.2 VERGLEICH DER PFR-FORMEN. 93
8.3 ZUSAMMENFASSUNG. 94
9 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSBEMERKUNGEN 96 |
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