3184152991

4iA D. FRĄCKOWIAK I IN. [16]

IX. Mechanizmy przekazywania energii wzbudzenia w jednostkach fotosy nt etycznych

Analogia pomiędzy kryształami molekularnymi, w których mierzony jest efekt „gościa” i „gospodarza”, a jednostkami fotosyntetycznymi nie jest zbyt ścisła. W kryształach molekularnych odległości między uczula-czem i aktywatorem są zwykle rzędu 20—30A. Nie ma więc konieczności rozpatrywania dyfuzji wzbudzenia pomiędzy uczulaczami, aż do osiągnięcia aktywatora, a raczej trzeba mówić o dalekozasięgowym przekazywaniu rezonansowym (long rangę rezonance transfer, LRRT) od dowolnego uczula-cza do aktywatora. Przekazywanie to nazywane jest również mechanizmem rezonansowym, indukcją rezonansową, przekazywaniem F6rstera-Dexte-ra (64). W organizmach fotosyntetyzujących odległości między centrami reaktywnymi są dużo większe i wiadomo, że wzbudzenie jest przekazywane wielokrotnie (1) pomiędzy „antenami” zanim osiągnie centrum. Bliższe sytuacji panującej w jednostkach fotosyntetycznych są teorie, w których uwzględnia się dyfuzję jako zaburzenie LRRT (na przykład 64, 69). W teoriach tych wzbudzenie singletowe porusza się w sposób dyfuzyjny przez sieć „gospodarza”, ze skończonym prawdopodobieństwem przekazania go przez LRRT po każdym kroku wędrówki w sieci do jednego z aktywatorów. Dostajemy wtedy różne wyrażenia na fluorescencję uczulacza i aktywatora (64). Tego typu teorie dają dobre wyniki w przypadku, gdy R_ouu dla przekazywania między molekułami uczulacza i Rouak dla przekazywania od uczulacza do akceptora, są znacznie różne. W jednostce fotosyntetycznej warunek ten może być spełniony jeśli na przykład założymy, że energia singletowego wzbudzenia musi poprzez przejście interkombinacyjne zostać przekazana do stanu trypletowego cząsteczki w centrum reaktywnym.

Bardzo interesujące z punktu widzenia zastosowania w rozważaniach fotosyntetycznych są koncepcje Soosa i Powella (70), którzy proponują wprowadzenie rozszerzonych obszarów pułapkowania. Zamiast pojedyńczej cząsteczki będącej pułapką, istnieje wtedy pewien obszar otaczający aktywator, w którym prawdopodobieństwo pułapkowania jest większe niż w pozostałym obszarze kryształu „gospodarza”. Taki obszar przerywa przypadkowe błądzenie na czas wystarczająco długi, aby z pewnością zaszło pułap-kowanie. Z całego rzędu danych dotyczących migracji singletowego wzbudzenia w kryształach organicznych (64), wynika, że nawet w tym stosunku prostym przypadku układów o znanej strukturze i składzie chemicznym, istnieje duża rozbieżność danych doświadczalnych. Rozbieżności te występują w przypadku danych dotyczących np. wygaszania fluorescencji uczulacza przez molekuły aktywatora. Należy to przypuszczalnie przypisać nieuwzględnieniu takich efektów jak na przykład oddziaływanie między uczu-laczem a aktywatorem (70). Ilość efektów wtórnych w bardziej złożonych układach fotosyntetycznych, zmusza do dużej ostrożności w interpretacji danych dotyczących tych układów. Mimo to wzory, uzyskane na gruncie