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

【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（T_n←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T_n←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T_n←T₁吸收峰的短波侧随探测光延时的增加而变窄,历经约1μs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T_n←T₁吸收光谱。短波长组分的寿命为0.72μs（空气饱和样品）和1.36μs（生物除氧样品）,而对应的长波长组分的寿命为2.12和3.75μs.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.更多还原