Роль релаксационных процессов в стабилизации фотоиндуцированных зарядов на биологической мембране

Методом пикосекундной абсорбционной спектроскопии исследована стабилизация первичной ион-радикальной пары P ⁺I ^– в реакционных центрах (РЦ) пурпурных бактерий Rb. sphaeroides. Измерения выполнены на образцах с модифицированными изотопным замещением H₂O на D₂O и введением в структуру РЦ криопротекторов водородными связями. Установлено, что состояние P ⁺I ^–, возникающее вследствие разделения зарядов в комплексе P *I, стабилизируется при взаимодействии P ⁺I ^– с заряженными легкими группами водно-белкового окружения в модифицированных РЦ за ~1 нс (в контрольных – за ~100 пс). В модифицированных РЦ также замедляется перенос электрона на последующий акцептор Q_a (в ~5 раз) и увеличивается вероятность рекомбинации зарядов в нерелаксированном состоянии (в ~3 раза). В результате релаксационных процессов энергетический уровень P ⁺I ^– понижается на 0,03–0,05 эВ, энергия взаимодействия в ион-радикальной паре уменьшается в 2 раза.