Трехуровневая модель фотоиндуцированных структурных изменений в реакционных центрах биомолекул

Abstract

Исследуются фотоиндуцированные изменения в структуре молекулярного комплекса реакционного центра (РЦ) пурпурной бактерии Rhodobacter sphaeroides в процессе внутримолекулярного переноса электрона. Установлено, что после выключения возбуждающего света зависимость от времени константы скорости возврата электрона с акцептора на донор РЦ имеет S-образный характер. Предложена трехуровневая модель электронного транспорта. Проведен анализ изменения поглощения раствора РЦ в рамках трехуровневой модели. Установлено уравнение, определяющее отношение заселенностей электронных уровней первичного и вторичного хинонов при освещении РЦ. Решение этого уравнения даже в стационарном случае не имеет больцмановского характера и зависит от интенсивности возбуждающего света.

Досліджуються фотоіндуковані зміни структури молекулярного комплексу реакційного центру (РЦ) пурпурової бактерії Rhodobacter sphaeroides в процесі внутрішньомолекулярного переносу електрона. Встановлено, що після відключення збуджуючого світла залежність від часу константи швидкости повернення електрона з акцептора на донор РЦ має S-подібний характер. Запропоновано трирівневий модель електронного транспорту. Виконано аналізу зміни вбирання розчину РЦ в рамках трирівневого моделю. Одержано рівнання, що визначає відношення заселености електронних рівнів первинного й вторинного хінонів при освітленні РЦ. Розв’язок цього рівнання навіть у стаціонарному випадку не має Больцманнового характеру і залежить від інтенсивности збуджуючого світла.

The photoinduced changes are studied in the structure of molecular complex of reactionary centre (RC) of Rhodobacter sphaeroides purple bacteria during intramolecular transfer of electron. As shown, after shutdown of exciting light, the time dependence of speed constant of electron return from acceptor to the donor of RC has S-type shape. The three-level model of electron transport is proposed. The analysis of RC-solution absorption change is performed within the scope of the three-level model. An equation determining the ratio of populations of electronic levels of primary and secondary quinones at illumination of RC is derived. The solution of this equation even for stationary case does not have the Boltzmann character and depends on the intensity of the exciting light.