Anwendungsbeispiel 1 EPR-Spektroskopie
Institut für Physikalische Chemie
EPR-Nachweis von Quantenschwebungen im pflanzlichen Photosystem I
Bild oben: Quantenschwebungen im Photosystem I
Die Primärprozesse der Photosynthese verlaufen über lichtinduzierte Radikalpaare als kurzlebige Intermediate. Ziel unserer Untersuchungen ist die molekulare Charakterisierung dieser Spezies mit zeitaufgelöster EPR bei 9.5 GHz (X-Band), 34 GHz (Q-Band) und 94 GHz (W-Band). Besonderes Interesse gilt dabei neuen Kohärenzphänomenen, die bei diesen Radikalpaaren beobachtet werden. Die Kombination von zeitaufgelöster EPR mit Laser-Impulsanregung ist eine effektive Methode für das Studium der Elektronen-Transferprozesse, die auf die lichtinduzierte Ladungstrennung in photosynthetischen Reaktionszentren und biomimetischen Modellsystemen folgen.
Die Entstehung von Elektronen- und Kernkohärenzen kann auf die schnelle lichtinduzierte Ladungstrennung zurückgeführt werden, die der Laserimpuls auslöst. Im transienten EPR-Experiment variieren Phase und Frequenz der Nullquantenkohärenzen der Elektronen (Quantenschwebungen) über dem Pulverspektrum. Die ausgeprägte Variation kann dazu benutzt werden, die Geometrie des Radikalpaars im ladungsgetrennten Zustand zu ermitteln. Einkristalle sind für diese genaue Strukturbestimmungs-Methode nicht erforderlich.
Weitere Details zum Nachweis von Quantenschwebungen im pflanzlichen Photosystem
mittels Elektronen Paramagnetischer Resonanz (EPR) finden Sie hier .
Quelle: Institut für Physikalische Chemie, Lehrstuhl I, Universität Freiburg