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Theorie zur Photoprotektion und zum Lichtsammelprozess im LHC-II von Pflanzen und zum Anregungsenergie- und Ladungstransfer in Chlorophyll-d-haltigen Cyanobakterien

Universität/Institut:Technische Universität Berlin
Abteilung:Fakultät II Institut für Theoretische Physik
Region:Berlin
Ansprechpartner:Prof. Dr. Andreas Knorr
Telefon: (030) 314-24255
Email: This e-mail address is being protected from spam bots, you need JavaScript enabled to view it
Projektlaufzeit:01.01.2008 - 31.12.2010
Inhalt:Ziel dieses Projektes ist die theoretische Untersuchung von Primärprozessen der Photosynthese in den Antennensystemen von Pflanzen und speziellen Chl_d haltigen Cyanobakterien. Auf der Grundlage der atomaren Strukturdaten des Lichtsammelkomplexes LHC-II werden Primärprozesse der Photosynthese theoretisch beschrieben. Speziell sollen die molekularen Zusammenhänge der Schutzfunktion von Carotenoiden und damit die Regulationsmechanismen, mit denen sich Pflanzen an Lichtstress anpassen können, aufgeklärt werden. Eine weitere wichtige Fragestellung ist die Entschlüsselung der molekularen Details des Lichtsammelprozesses im LHC-II. Dazu sollen die räumlichen und spektralen Wege der Anregungsenergie im Verlauf des ultraschnellen Carotenoid-Chlorophyll und Chlorophyll-Chlorophyll Transfers aufgedeckt werden. Der Lichtsammelprozess und der sich daran anschließende Ladungstransfer in den Reaktionszentren von Chl_d haltigen Acaryochloris marina wird hinsichtlich der spezifischen Beeinflussung durch das neuartige Pigment Chl_d und der funktionellen Bedeutung des geringen Chl_a Gehaltes in Acaryochloris marina untersucht.
Methodisch wird eine Kombination aus quantenchemischen/elektrostatischen Methoden benutzt um die für die Beschreibung der Primärprozesse wichtigen molekularen Parameter zu berechnen. Zur Beschreibung der Primärprozesse und der optischen Spektren kommen Methoden der Nichtgleichgewichtsquantenstatistik zum Einsatz. Zentraler Punkt der dynamischen Theorie ist eine nichtstörungstheoretische Behandlung sowohl der Exziton-Schwingungs- als auch der Coulombwechselwirkung.
Relevanz:Untersuchung von Photosynthese
Kooperationsmöglichkeiten:Energieerzeuger
Landwirtschaft
Themenbereiche- Umweltfreundliche Energieerzeugung
Letzte Änderung:24. März 2010