Interakce mezi pigmenty pro účinný sběr světla a fotoprotekci ve fotosyntéze
Cíle projektu
Tento projekt si klade za cíl objasnění role dvou typů interakcí mezi pigmenty ve fotosyntéze: 1) excitonové interakce a jejího významu pro světlosběrnou funkci a 2) prostorového překryvu elektronových orbitalů a jeho důležitosti pro ochranu před reaktivnímu singletním kyslíkem. Budeme studovat světlosběrné komplexy, ve kterých je úloha pigmentových interakcí zatím nejasná, jako jsou antény s tzv. červenými stavy, nebo kde je naopak dominantní, jako např. chlorosomy zelených fotosyntetických bakterií. Použita bude pokročilá metoda dvourozměrné elektronové spektroskopie s femtosekundovým rozlišením, která umožní rozlišit excitonovou interakci od obvykle převažujících pigment-proteinových interakcí. Pro studium fotoprotekce fotosyntetických komplexů využijeme spektroskopii s nanosekundovým rozlišením. Výsledky poskytnou nové informace o funkci fotosyntetických komplexů a budou použity k optimalizaci funkce umělých světlosběrných komplexů založených na samoorganizaci pigmentů, kde oba typy interakcí mezi pigmenty hrají zásadní roli.
Klíčová slova
primary processes of photosynthesisexcitonic interactiontwo-dimensional electronic spectroscopytime-resolved spectroscopyartificial photosynthesis
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202000001
Hlavní účastníci
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
20-01159S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Interactions between pigments for efficient light harvesting and photoprotection in photosynthesis
Anotace anglicky
The aim of this project is to elucidate the role of two types of interactions between pigments in photosynthesis: 1) excitonic interaction and its significance for efficient light-harvesting, and, 2) spatial overlap of electron orbitals and its importance for protection against reactive singlet oxygen. We will study light-harvesting complexes in which the role of pigment interactions remains unclear, such as antennas with red states, or where these interactions dominate, as chlorosomes. An advanced method of two-dimensional electron spectroscopy with femtosecond resolution will be used, which allows to distinguish between excitonic interactions and usually prevailing pigment-protein interactions. Pump-probe spectroscopy with nanosecond resolution will be used to study photoprotection in photosynthetic complexes. The results will provide a new insight into the function of photosynthetic complexes and will be used to optimize the function of artificial light-harvesting complexes based on self-assembly of pigments, where both types of pigment interactions play a vital role.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BE - Teoretická fyzika
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2020
Ukončení řešení
30. 6. 2023
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2023
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP24-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
21. 5. 2024
Finance
Celkové uznané náklady
5 925 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 871 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
54 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
5 925 tis. Kč
Statní podpora
5 871 tis. Kč
99%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
Doba řešení
01. 01. 2020 - 30. 06. 2023