Untersuchung der Fluoreszenzdynamik im Antennensystem des Chlorophyll d-haltigen Cyanobakteriums Acaryochloris marina

Diplomarbeit aus dem Jahr 2005 im Fachbereich Physik - Optik, Note: 1.0, Technische Universitt Berlin, Sprache: Deutsch, Abstract: Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Fluoreszenzdynamik in ganzen Zellen von Acaryochloris marina
(A.marina) durch Anregung mittels verschiedener gepulster Lichtquellen mit unterschiedlichen
Anregungswellenlngen bei physiologischen und kryostatischen Temperaturen untersucht.
A.marina ist ein erst 1996 entdecktes Cyanobakterium, welches wegen einer bisher einzigartigen
molekularen Zusammensetzung des lichtsammelnden Antennensystems wissenschaftlich sehr
interessant ist. Whrend hhere Pflanzen und andere Cyanobakterien berwiegend Chlorophyll a und
b als Hauptpigmente des membraninternen Lichtsammelkomplexes (LHC) aufweisen, enthlt der LHC
von A.marina fast ausschlielich Chl d. Bei Chl d ist die langwellige Absorptionsbande im Vergleich
zu Chl a und Chl b um mehr als 30 nm rotverschoben. Dies ermglicht A.marina, den nahen
Infrarotbereich des Sonnenlichtes zur Photosynthese zu nutzen und auf engem Raum symbiontisch mit
anderen Cyanobakterien zusammenzuleben. Auch die membranexterne Phycobiliproteinantenne (PBP
Antenne) von A. marina hat einen anderen Aufbau als in typischen Cyanobakterien.
Aus dem energetisch niedrigeren Anregungszustand des Chl d und der Struktur der LHC- und PBP Antenne
ergeben sich wesentliche Fragen zum Anregungsenergietransfer in A.marina.
Aus der Analyse der Fluoreszenzdynamik bei physiologischen Temperaturen konnte auf die Dynamik
der Exzitonen im Antennensystem rckgeschlossen werden. Dazu wurden die gewonnenen Messdaten
mit Hilfe eines Kompartimentierungsmodells analysiert und iterativ mit den Messdaten abgeglichen.
Dies ermglichte die quantitative Erfassung der auftretenden Exzitonen- und Elektronentransferzeiten.
Es zeigte sich insbesondere, dass der Transfer vom terminalen Ende der PBP Antenne in die Chl dhaltige
Core-Antenne mit einer Zeitkonstanten von 60 ps abluft und damit schneller ist, als bei
anderen