|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Исследование температурной зависимости кинетики рекомбинации зарядов в комплексах фотосистемы 1 в трегалозной матрицедипломная работа (Бакалавр)
- Научные руководители: Милановский Г.Е., Петрова Анастасия
- Автор: Вишневская Анна Игоревна
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2021
- Аннотация: Обеспечение человечества энергией – одна из глобальных проблем современности. С каждым годом растёт потребление минерального топлива и добыча полезных ископаемых, которые являются не возобновляемыми энергетическими ресурсами. Отдельной проблемой в использовании ископаемого топлива в качестве энергетического ресурса является экологическая проблема, связанная с загрязнением атмосферы, воды, почвы и сопутствующим снижением биоразнообразия. В то же время существуют возобновляемые и неисчерпаемые источники энергии, такие как солнечный свет, водные потоки, ветер и другие. Основным их преимуществом безусловно является высокая экологическая безопасность использования. В то же время, к сожалению, подобные доступные источники возобновляемой энергии могут генерировать только около 16% используемой энергии (Sekar et al., 2015). Именно поэтому ученые ведут активные исследования и разработки, способные повысить эффективность преобразования солнечной энергии. Растения – одни из самых эволюционно успешных эукариотических организмов на Земле (только одних цветковых растений насчитывается более 352 тысяч видов (Lughadha et al., 2016)!) – умеют получать доступные для них формы энергии, преобразуя энергию солнечного света. Подобное возможно благодаря первичным процессам фотосинтеза, происходящим на особых уникальных фотосинтетических белках – фотосистемах. Изучая фотосинтетические пигмент-белковые комплексы, мы получаем огромный пласт знаний, позволяющий не только иметь фундаментальное представление о работе фотосистем, но и использовать изученные механизмы для создания альтернативных источников гелиоэнергетики. В частности, информация о первичном разделении заряда в фотосистемах и переносе электрона по цепи редокс-кофакторов дает основу для изобретения искусственных высокоэффективных фотоконверторных систем, кроме того ведутся работы по созданию фотоэлементов на основе самих фотосистем. Одним из наиболее перспективных пигмент-белковых комплексов как для фундаментальных исследований, так и для практического применения является фотосистема 1. Она обладает высокой устойчивостью по сравнению с аналогичными белками, чрезвычайно высокой скоростью разделения зарядов и низким редокс-потенциалом, а также содержит в своем составе рекордное число антенных пигментов, позволяющее наиболее эффективно поглощать световую энергию. Однако нерешенной проблемой, как для фундаментальных исследований, так и для практического применения остается вопрос длительного сохранения белка без нарушения его структуры. Одним из перспективных методов решения этой проблемы является использование биопротекторов. Среди всего разнообразия ныне живущих организмов наиболее широко распространён такой биопротектор, как дисахарид трегалоза. Особенностью этого вещества является то, что оно способно образовывать стекловидную матрицу, в которую можно погружать интересуемые белки, причём они длительное время сохраняют функциональную активность при комнатной температуре. Перенос электрона в фотосистеме 1 в подобных матрицах изучался ранее (Malferrari et al., 2016), и было показано, что в дегидратированной трегалозной матрице эффективность переноса электрона в фотосистеме 1 снижается. Объяснить природу этих изменений и найти решение данной проблемы может помочь изучение переноса электрона в фотосистеме 1 в концентрированных растворах трегалозы. В этой работе представлены результаты исследования влияния трегалозы на перенос электрона в фотосистеме 1. Для изучения переноса электрона в фотосистеме 1 мы использовали метод лазерной абсорбционной спектрофотометрии с микросекундным временным разрешением на длине волны 820 нм. Полученные кинетики отражали редокс-превращения P700.
- Добавил в систему: Милановский Георгий Евгеньевич