Publication detail

Emission spectra of LH4 complex: Full Hamiltonian model

Authors: Heřman Pavel | Zapletal David

Year: 2013

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: International Journal of Mathematics and Computers in Simulation

Publisher name: North Atlantic University Union (NAUN)

Place: Madison

Page from-to: 448-455

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Emisní spektra komplexu LH4: Model plného Hamiltoniánu	Aby bylo možmo v budoucnu vytvořit ideální zdroj energie - umělý fotosyntetický komplex, první krok je detailně porozumnět funkci fotosyntetických komplexů v živých organismech. Znalost mikroskopické struktury některých forosyntetických systémů a jejich funkce vyvolává v posledních dvaceti letech dlouhé a intenzivní zkoumání v mnoha teoretických i experimentálních laboratořích. Fotosyntéza začíná absorpcí slunečního fotonu jedním ze světlosběrných (LH) pigmentproteinových komplexů a transportem excitační energie do reakčního centra, kde je iniciována separace náboje. Geometrická struktura takových LH komplexů je známa do velkých detailů, např. pro LH2 a LH4 komplexy purpurových bakterií. Jsou prezentována absorpční a stationární fluorescenční spektra pro prstencový molekulární systém, který může modelovat periferní cyklickou anténní jednotku LH4 z bakteriálního fotosystému purpurové bakterie. Pro výpočet spektrální odezvy systému s exciton fononovou vazbou je použita Mukamelova metoda kumulantů. V našich simulacích je zahrnut dynamický nepořádek (interakce s fononovou lázní) v Markovovském přiblížení společně s nekorelovaným statickým nepořádkem v lokálních excitačních energiích. Porovnáváme vypočtená absorpční a fluorescenční spektra v rámci modelu plného Hamiltoniánu s předchozími výsledky získanými v rámci použití aproximace nejbližších sousedů. Všechny výpočty jsou prováděny v softtwarovém balíku Mathematica.	LH4; absorpční a fluorescenční spektrum; statický a dynamiclý nepořádek; excitonové stavy; Mathematica
eng	Emission spectra of LH4 complex: Full Hamiltonian model	To be able to create an ideal energy source in the future - an artificial photosynthetic complex, the first step is a detailed understanding of the function of photosynthetic complexes in living organisms. Knowledge of the microscopic structure of some photosynthetic systems and their function invokes during last twenty years long and intensive investigation of many theoretical and experimental laboratories. Photosynthesis starts with the absorption of a solar photon by one of the light-harvesting (LH) pigmentprotein complexes and transferring the excitation energy to the reaction center where a charge separation is initiated. The geometric structure of such LH complexes is known in great detail, e.g. for the LH2 and LH4 complexes of purple bacteria. Absorption and steady state fluorescence spectra of exciton states for ring molecular system, which can model the peripheral cyclic antenna unit LH4 of the bacterial photosystem from purple bacteria are presented. The cumulant expansion method of Mukamel et al. is used for the calculation of spectral responses of the system with excitonphonon coupling. Dynamic disorder, interaction with a bath, in Markovian approximation simultaneously with uncorrelated static disorder in local excitation energies are taking into account in our simulations. We compare calculated absorption and steady state fluorescence spectra for LH4 ring obtained within the full Hamiltonian model with our previous results calculated within the nearest neighbour approximation model. All calculations were done in software package Mathematica.	LH4; absorption and fluorescence spectrum; static and dynamic disorder; exciton states; Mathematica

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Map

Services

Popular Links