光合细菌Rhodopseudomonas palustris捕光天线LH2中类胡萝卜素分子间三重态能量传递的光谱学证据

• 作者: 冯娟 张兴康 张建平 张旭家 王千 艾希成 黄有国
• 来源期刊: 中国科学B辑
• 学科: 生物学
• 关键词: 紫色光合细菌 类胡萝卜素 激发态 时间分辨光谱
• 年，卷（期）: 2003,（5）
• 页码范围: 385-396
• 页数: 12页
• 分类号: Q6
• 字数: 5145字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1006-9240.2003.05.004

摘要

紫色光合细菌Rhodopseudomonas (Rps.) palustris的外周捕光天线LH2含有多种类胡萝卜素分子(Car), 研究多种共存的Car的生理学功能具有重要意义. 文中采用纳秒时间分辨吸收光谱手段分别在生理学温度(室温)和低温(77 K)下研究了Car三重激发态(3Car* )的动力学行为. 在用纳秒光脉冲选择性地激发Car后记录到其宽带、非对称的三重态吸收( Tn ←T1 )光谱, 这一光谱特征是由含不同C = C共轭双键数目(N)的Car所致. 不同Car对Tn ←T1吸收谱的贡献在室温下严重交叠, 在低温下却可以清晰辨别. 在室温下Tn ←T1吸收峰的短波侧随探测光延时的增加而变窄, 历经约1 μs达到光谱平衡, 但在低温下同样的光谱动力学却并不显著. 上述光谱动力学变化被解释为不同Car间的激发态平衡过程. 对室温下的时间分辨光谱的全局分析(Global Analysis) 分离出峰值波长在545和565 nm的两个主要光谱组分, 分别被指认为N = 11和13的Car的Tn ←T1吸收光谱. 短波长组分的寿命为0.72 μs (空气饱和样品)和1.36 μs (生物除氧样品), 而对应的长波长组分的寿命为2.12和3.75 μs. 这种N小的Car寿命短的反常行为表明不同共轭链长度的Car间可能存在着三重激发态能量传递, 由此推测Rps. Palustris的LH2中单个α,β-亚基内存在两种不同共轭长度的Car.