物质学院刘伟民课题组揭示类球红细菌外周捕光天线2中类胡萝卜素向细菌叶绿素的传能机制
上海科技大学刘伟民课题组利用飞秒受激拉曼光谱,首次解析了类球红细菌外周捕光天线复合物LH2 中球形烯向细菌叶绿素a的高效能量传递机制,发现了关键的隐藏中间电子态并建立四能级弛豫模型,相关成果发表于英国皇家化学学会期刊《化学科学》(Chemical Science)。在自然界光合作用中,类胡萝卜素通过向叶绿素传递能量,显著拓展了生物体对太阳光谱的利用范围。在类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides 2.4.1)的外周捕光天线复合物 LH2 中,共轭链长度为 10 的类胡萝卜素 —— 球形烯,能够以极高效率向细菌叶绿素 a 传递能量。阐明这一过程的微观机制,对于深入理解光合作用原初阶段的能量转化具有重要意义。刘伟民课题组系统研究了球形烯自由分子,通过实验观测到清晰的高频电子—振动耦合信号,证明在其S2态与S1态之间存在一个独立的中间电子态SX,并进一步确认该态具有3Ag−电子对称性。键长交替变化(bond length alteration, BLA)信号、氢原子离面摇摆(hydr...
2026-04-17