ИСТИНА

Одним из важнейших направлений современной биофизической химии является изучение процессов фотосинтеза. В случае простейших фотосинтезирующих организмов первостепенной задачей представляется описание свойств светопоглощающего комплекса LH1, задача которого – поглощение энергии и перенос её на реакционный центр. Скорость переноса, согласно теории Фёрстера, пропорциональна перекрыванию спектров участников переноса, поэтому важным является не только положение полос в спектрах, но и их форма. Таким образом, цель данной работы – расчет уширений спектров поглощения и кругового дихроизма комплекса LH1 бактерии Thermochromatium tepidum. Важнейшей частью комплекса является система из 32 бактериохлорофиллов, поэтому электронные состояния комплекса рассматривались как коллективные возбуждения бактериохлорофиллов или экситонные состояния. Кроме того, в состав комплекса входит несколько тысяч атомов белкового окружения. Соответственно имеется несколько тысяч нормальных мод колебаний и возможны порядка миллиона электронно-колебательных переходов. Частоты этих переходов распределены квазинепрерывно, и рассмотрев их, можно получить уширения линий электронных переходов. Подобный подход позволяет объяснить и температурную зависимость положения максимума спектра поглощения, наблюдающуюся экспериментально, поскольку с изменением температуры меняется заселённость колебательных состояний и их вклад в суммарный спектр. Уширения спектров рассчитывались исходя из частот и форм нормальных мод колебаний. Также были рассчитаны изменения энергий переходов и магнитных и электронных дипольных моментов перехода при движении атомов вдоль нормальных мод колебаний. С помощью этих данных были рассчитаны факторы Франка-Кондона для электронно-колебательных переходов и изменения интенсивностей линий при колебаниях. С помощью предложенных методов получены уширения линий для спектров поглощения и кругового дихроизма при комнатной температуре и температуре жидкого азота. Рассчитанные спектры согласуются с экспериментальными, при этом качественно воспроизводится экспериментальная температурная зависимость спектров.