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Spektroskopische Untersuchungen an einzelnen Lichtsammelkomplexen des Purpurbakteriums R. rubrum
(2003) Gerken, Uwe; Wrachtrup, Jörg (Prof. Dr.)
In dieser Arbeit wurde der Lichtsammelkomplex LH1 sowie der Kernkomplex RC-LH1 des Purpurbakteriums Rhodospirillum (R.) rubrum untersucht. Der LH1-Komplex ist ein ringförmiger Pigment-Protein-Komplex, der 32 stark gekoppelte Bakteriochlorophyll a Moleküle enthält. Die starke Kopplung führt zur Ausbildung exzitonischer Zustände, die sehr empfindlich auf Störungen energetischer und struktureller Art reagieren. Das Spektrum des ersten angeregten Zustandes wurde theoretisch berechnet und der Einfluß von Störungen auf die Lage der Energieniveaus wurde simuliert. Experimentell ist die Lage der exzitonischen Zustände mit polarisationsabhängiger Anregungsspektroskopie bei tiefen Temperaturen untersucht worden, um Informationen über eventuelle Störungen des LH1-Komplexes zu erhalten. Diese Art von Untersuchungen am LH1-Komplex sowie an dem strukturell ähnlichen LH2-Komplex von Rhodopseudomonas acidophila wurden bereits in der Arbeitsgruppe von J.Köhler (Universität Bayreuth) durchgeführt, wobei die Komplexe in einer Polymermatrix immobilisiert waren. In der vorliegenden Arbeit wurden Detergens-solubilisierte LH1-Komplexe sowie zum ersten Mal Komplexe in künstlichen, der natürlichen Umgebung der Komplexe ähnlichen Lipiddoppelschichten (Membranen) untersucht. Als Detergens wurde dabei das Phospholipid 1,2 Diheptanoyl-sn-Phosphatidylcholin (DHPC)verwendet,und die Membranen bestanden aus dem Phopholipid Dioleoyl-sl rac-Phosphatidylcholin (DOPC). Weiterhin wurden mit Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie (FCS) die Diffusionkonstanten des Lichtsammelkomplexes und der Lipide in der Membran bestimmt und außerdem wurden Messungen des Photon-Antibunching an einzelnen Lichtsammelkomplexen bei Raumtemperatur sowie bei T=1,8 K präsentiert.