Определение фотофизических параметров хлорофилла а в фотосинтезирующих организмах методом нелинейной лазерной флуориметрии (1104207), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Предложен двухэтапный алгоритм решения обратной задачи нелинейной лазерной флуориметрии применительно к системам с высокой локальной концентрацией флуорофоров, существенно повышающий ее размерность и позволяющий определить из экспериментальных кривых насыщения флуоресценции полный набор фотофизических параметров флуорофоров, используемых в принятой математической модели флуоресцентного отклика.2. Показано, что использование для возбуждения флуоресценции лазерных импульсов длительностью, не превышающей характерное время внутримолекулярной релаксации возбужденного состояния флуорофора (нестационарной режим) позволяет повысить точность решения обратной задачи нелинейной флуориметрии на величину, эквивалентную снижению амплитудышума в экспериментальных кривых на 3 dB при измерении их в квазистационарном режиме.
Это связано с тем, что в нестационарном режиме сильнее проявляется эффект насыщения за счет динамического обеднения основного состояния флуорофоров.3. Создан лазерный спектрометр для нелинейной флуориметрии фотосинтезирующих организмов, позволяющий реализовать как нестационарный (длительность лазерных импульсов — 0,3 нс), так и квазистационарный (длительность импульсов — 20 нс) режимы возбуждения их флуоресценции и20обеспечивающий измерение кривых насыщения с погрешностью не более5 % в диапазоне изменения плотности потока фотонов возбуждающего излучения 1022–1026 см-2·с-1.4.
С использованием определяемых методом нелинейной лазерной флуориметрии параметров хлорофилла а экспериментально исследованы механизмыфотоадаптации в клетках микроводоросли Chlorella pyrenoidosa. Установленная корреляция между фотофизическими параметрами хлорофилла а икоэффициентом нефотохимического тушения возбужденных состояний хлорофилла а в случае, когда основным механизмом является зеаксантин–зависимое тушение, подтверждает гипотезу о связи данного механизма с конформационными изменениями в фотосинтетическом аппарате.5. Показана высокая чувствительность фотофизических параметров молекулхлорофилла а в водных фотосинтезирующих организмах к различным факторам среды, что открывает перспективы использования фотосинтезирующих организмов в качестве флуоресцентных биоиндикаторов.Список публикаций по теме диссертации1.
Гостев Т. С., Фадеев В. В. Определение фотофизических параметров хлорофилла а в фотосинтезирующих организмах методом нелинейной лазернойфлуориметрии // Квантовая электроника. 2011. Т. 41. № 5. С. 414–419.2. Гостев Т. С., Кузьминов Ф. И., Моисеев С. А. Лазерный сенсор загрязненийприродных вод, использующий фотосинтезирующие организмы в качествефлуоресцентных биоиндикаторов // Краткие сообщения по физике ФИАН.2011. Т.
38. № 1. С. 19–22.3. Максимов Е. Г., Гостев Т. С., Кузьминов Ф. И., Случанко Н. Н., СтадничукИ. Н., Пащенко В. З., Рубин А. Б. Гибридные системы из квантовых точек ифоточувствительного белка фикоэритрина // Российские нанотехнологии.2010. Т. 5. № 7–8. С. 107–113.214. Гостев Т. С., Кузьминов Ф. И., Горбунов М. Ю., Фадеев В. В. Биофотоникаводных фотосинтезирующих организмов: флуоресцентные методы диагностики // Фотоника. 2011.
№ 2. С. 72–81.5. Gostev T., Kouzminov F., Paschenko V., Fadeev V. On the novel possibilities ofusing phytoplankton as a bioindicator of toxicants in natural waters // 4th EARSeLWorkshop on Remote Sensing of Coastal Zone, 18–20 June 2009, Chania, Crete,Greece. Workshop Proceedings. № 2. P. 1–5.6. Gostev T., Kouzminov F., Gorbunov M., Fadeev V. Phytoplankton as a fluorescent bioindicator of ecotoxicants in natural waters // SPIE Photonics Europe, 12–16 April 2010, Brussels, Belgium.
Proceedings of SPIE. 2010. V. 7715.P. 771520.7. Gostev T., Kuzminov F., Fadeev V. Application of nonlinear laser fluorimetry forstudy of photophysical processes in photosynthetic organisms // The XII International Conference on Laser Applications in Life Sciences, 9–11 June 2010, Oulu,Finland. Book of Abstracts. P. 273.8. Gostev T., Fadeev V., Gorbunov M. Study of the Non–Photochemical Quenchingof Chlorophyll a Excited States in Algae using Variable Fluorescence and Nonlinear Laser Fluorimetry // International Workshop ―Mechanisms of Non–Photochemical Quenching‖, 6–10 April 2011, Passau, Germany. Book of Abstracts.P.
42.9. Gostev T., Kouzminov F., Gorbunov M., Voronova E., Fadeev V. Effects of variations in salinity and nitrogen concentration on the physiological characteristicsofphytoplanktonobtainedusingfluorescencespectroscopytechni-ques // 5th EARSeL Workshop on Remote Sensing of Coastal Zone, 1–3 June2011, Prague, Czech Republic. Workshop Proceedings. № 3.
P. 9–18.10. Gostev T., Fadeev V., Gorbunov M. Application of nonlinear laser fluorimetry forstudying photoprotective processes in photosynthetic organisms // XIX International Conference on Advanced Laser Technologies, 3–8 September 2011, GoldenSands, Bulgaria.
Book of Abstracts. P. 35–36.22.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
