光合作用中的一种量子保护机制
化学物理
2016-02-05 v1 量子物理
摘要
自产氧光合作用出现以来，生命系统已发展出抵御活性氧的保护机制。在光合反应中心电荷分离过程中，三重态可与分子氧反应生成破坏性的单线态氧。观察到细菌中的三重态产物产率被弱磁场降低。植物光系统II的反应中心与细菌反应中心有许多共同特征，包括一个功能一直不明的高自旋铁。为解释磁场效应被该铁减弱的观测现象，我们提出其快速弛豫自旋通过产生有效磁场在光合作用中起保护作用。我们考虑了该系统的简单模型，推导了有效磁场的解析表达式，并分析了由此导致的三重态产率降低。该保护机制在真实参数范围内稳健，构成了量子效应发挥对生命至关重要的宏观作用的清晰例证。
引用
@article{arxiv.1602.01689,
title = {A quantum protective mechanism in photosynthesis},
author = {Adriana Marais and Ilya Sinayskiy and Francesco Petruccione and Rienk van Grondelle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.01689},
year = {2016}
}
备注
25 pages, 6 figure