单分子光谱学揭示的自然光捕获设计原理
生物大分子
2015-12-16 v1 生物物理
化学物理
摘要
生物学提供了无限的适应、创新和灵感来源。存在广泛的能够进行异常高效太阳能捕获的光合生物，它们使用丰富且低成本的材料。这些天然光捕获复合物由蛋白质组成，这些蛋白质强结合高密度发色团以捕获太阳光子，并迅速将激发能量转移到光化学反应中心。捕获的光量也根据太阳辐射水平精细调节，以维持反应中心恒定的能量通量，并避免电荷分离产物的积累。在本综述中，将基于单分子光谱学研究获得的结果，讨论植物光捕获理解的最新进展。将强调植物主要捕光天线的三个设计原理：(a) 对内在蛋白质无序进行精细的、光活性控制，以高效利用内在可用的热能耗散机制；(b) 设计低能发色团二聚体的蛋白质微环境以控制遮荫吸收量；(c) 设计激子流形以确保将捕获的光高效漏斗状汇集到末端发射簇。
引用
@article{arxiv.1512.04806,
title = {Design principles of natural light harvesting as revealed by single molecule spectroscopy},
author = {Tjaart P. J. Krüger and Rienk van Grondelle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.04806},
year = {2015}
}