Femtosekundenspektroskopie schneller Transportprozesse in biologischen Systemen:
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1995
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_INHALTSVERZEICHNIS_
1 EINLEITUNG 1
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN UND EXPERIMENTELLE VERFAHREN 3
2.1 METHODEN DER ULTRAKURZZEITSPEKTROSKOPIE 3
2.2 DAS FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEM 4
2.2.1 ALLGEMEINER UEBERBLICK 4
2.2.2 VERSTAERKTE FEMTOSEKUNDEN-IMPULSE IM BEREICH ZWISCHEN 700 UND 1100
NM 5
2.3 TRANSIENTE ABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE 6
2.3.1 BESCHREIBUNG VON ABSORPTIONSAENDERUNGEN 6
2.3.2 MESSANORDNUNG FUER ANREG-ABTAST-EXPERIMENTE 9
2.3.3 DICHROITISCHE MESSUNGEN 11
2.4 VIER-WELLEN-MISCHEN 13
2.4.1 NICHTLINEARE OPTIK 13
2.4.2 DAS PRINZIP DES VIER-WELLEN-MISCHENS 13
2.4.3 RELAXATIONSZEITEN - ZEITLICHES VERHALTEN DER POLARISATION 17
2.4.4 FREIER INDUKTIONSZERFALL UND PHOTONECHO 20
2.4.5 TRANSIENTES VIER-WELLEN-MISCHEN 22
2.4.6 MESSANORDNUNG FUER VIER-WELLEN-MISCH-EXPERIMENTE 24
2.5 ELEKTRONENTRANSFERTHEORIE 25
2.5.1 KLASSISCHE ELEKTRONENTRANSFERTHEORIE 25
2.5.2 ELEKTRONENTRANSFER IN PROTEINEN 28
3 DIE ERSTEN REAKTIONSSCHRITTE DER LICHTGETRIEBENEN
CHLORIDPUMPE
HALORHODOPSIN 31
3.1 LICHTGETRIEBENE RETINALPROZESSE 31
3.2 DAS
HALOBACTERIUM SALINARIUM 32
3.3
HALORHODOPSIN 34
3.4 PROBENPRAEPARATION UND MESSBEDINGUNGEN 37
3.5 DIE PRIMAERREAKTION VON
HALORHODOPSIN 39
3.6 MODELL FUER DIE PRIMAERREAKTION VON
HALORHODOPSIN
43
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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II
4 DER LICHTINDUZIERTE ELEKTRONENTRANSPORT BEI
PHOTOSYNTHETISCHEN REAKTIONSZENTREN 49
4.1. GRUNDPRINZIP DER PHOTOSYNTHESE 49
4.2. DIE BAKTERIELLE PHOTOSYNTHESE SO
4.3. OPTISCHE EIGENSCHAFTEN DES REAKTIONSZENTRUMS 53
4.4. PHASENRELAXATIONSZEITEN IN PHOTOSYNTHETISCHEN REAKTIONSZENTREN 54
4.4.1. VORBEMERKUNGEN 54
4.4.2. PROBENPRAEPARATION 54
4.4.3. RESONANZEFFEKTE 55
4.4.4. PHOTON-ECHO EXPERIMENTE IN DER BANDE DES SPECIAL-PAIRS 55
4.4.5. PHOTON-ECHO-EXPERIMENTE IN DER BAKTERIOCHLOROPHYLL-BANDE - 59
4.4.6. TRANSIENTES VIER-WELLEN-MISCHEN 60
4.4.7. DISKUSSION 62
4.5. DIE ERSTEN TRANSFERPROZESSE BEI NATIVEN REAKTIONSZENTREN VON
RB. SPHAEROIDES - BETEILIGUNG DES
BAKTERIOCHLOROPHYLL MONOMERS AM ELEKTRONENTRANSFER 66
4.5.1. VORBEMERKUNGEN 66
4.5.2. PROBENPRAEPARATION UND MESSBEDINGUNGEN 68
4.5.3. ANREG-ABTAST-EXPERIMENTE IM NAHEN INFRAROTEN SPEKTRALBEREICH 68
4.5.4. DICHROITISCHE MESSUNGEN 71
4.5.5. DISKUSSION DER MESSDATEN 72
4.5.5.1. ZERFALL DES ERSTEN ANGEREGTEN ZUSTANDES 72
4.5.5.2. BETEILIGUNG DES MONOMEREN BAKTERIOCHLOROPHYLLES 76
4.6. GENETISCH MODIFIZIERTE REAKTIONSZENTREN VON
RPS. VIRIDIS 80
4.6.1. VORBEMERKUNGEN 80
4.6.2. EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE 81
4.6.2.1. PROBENPRAEPARATION UND MESSBEDINGUNGEN 81
4.6.2.2. CHARAKTERISIERUNG DER PRIMAERREAKTION DURCH
ANREG-ABTAST-EXPERIMENTE 83
4.6.2.3. MUTATIONEN IN DER UMGEBUNG DES SPECIAL-PAIRS 85
4.6.2.4.
AUSTAUSCH
DER AMINOSAEUREN TYROSIN 208 UND PHENYLALANIN 181 97
4.6.2.5. MUTATIONEN AN DER LIGANIERUNGSSTELLE DES BAKTERIOCHLOROPHYLL
MONOMERS 101
4.6.3. DER ERSTE ELEKTRONENTRANSFERSCHRITT 109
4.6.3.1. MITTELPUNKTSPOTENTIALE 109
4.6.3.2. ABSCHAETZEN DER INDUZIERTEN ENERGETISCHEN VERAENDERUNGEN 112
4.6.3.3. ENERGETIK DES ERSTEN TRANSFERSCHRITTES 114
4.6.3.4. HETEROGENITAET DES P*-ZERFALLES 117
4.7. DAS PHOTOSYNTHETISCHE REAKTIONSZENTRUM ALS OPTIMIERTES
ELEKTRONENTRANSFERSYSTEM
122
III
5 ZUSAMMENFASSUNG 129
6 ANHANG 131
6.1. RATENMATRIZEN 131
6.1.1.
RPS. VIRIDIS WT 132
6.1.2.
RB. SPHAEROIDES WT 132
6.1.3.
RPS. VIRIDIS MUTANTE L153HL 132
6.1.4.
HALORHODOPSIN 133
6.2. MESSKURVEN AN
HABRHODOPSIN 133
7 LITERATURVERZEICHNIS 136 |
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