The photochemical trapping rate from red spectral states in PSI-LHCI is determined by thermal activation of energy transfer to bulk chlorophylls. (Articolo in rivista)

Type
Label
  • The photochemical trapping rate from red spectral states in PSI-LHCI is determined by thermal activation of energy transfer to bulk chlorophylls. (Articolo in rivista) (literal)
Anno
  • 2003-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
Alternative label
  • Jennings R.C. 1, Zucchelli G. 1, Croce R. 1, Garlaschi F.M. 1 (2003)
    The photochemical trapping rate from red spectral states in PSI-LHCI is determined by thermal activation of energy transfer to bulk chlorophylls.
    (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#autori
  • Jennings R.C. 1, Zucchelli G. 1, Croce R. 1, Garlaschi F.M. 1 (literal)
Pagina inizio
  • 91 (literal)
Pagina fine
  • 98 (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#numeroVolume
  • 1557 (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#descrizioneSinteticaDelProdotto
  • Una caratteristica peculiare del fotosistema I, uno dei due fotosistemi presenti nel sistema fotosintetico delle piante superiori, è la presenza di molecole di clorofilla con assorbimento ad energie minori dell’energia caratteristica del centro di reazione. La presenza di tali molecole (forme rosse) rallenta l’arrivo dell’energia di eccitazione al centro di reazione, diminuendo l’efficienza del sistema. Un possibile ruolo biologico di tali forme è stato suggerito da questo laboratorio ed è il loro coinvolgimento nell’assorbimento della luce all’interno della stratificazione della vegetazione, una situazione dove la distribuzione di luce è arricchita nelle componenti a bassa energia, rispetto alla distribuzione della luce solare incidente. A temperatura ambiente, gran parte dell’energia di eccitazione ottenuta dall’ assorbimento dei fotoni risiede, per ragioni termodinamiche, sulle forme rosse. Tale energia deve arrivare al centro di reazione che, è stato dimostrato, si trova fisicamente distante dalle forme rosse. In questo lavoro è stato studiato il trasferimento di energia dalle forme rosse alla trappola forochimica (centro di reazione) dimostrando che tale trasferimento avviene in seguito ad attivazione termica sia verso le poche molecole di clorofillla che si trovano ad energie simili a quella del centro di reazione stesso sia a quelle molecole di clorofilla dell’antenna principale che assorbono nella coda della distribuzione, definendo tempi di intrappolamento diversi. (literal)
Note
  • ISI Web of Science (WOS) (literal)
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  • 1: CNR (literal)
Titolo
  • The photochemical trapping rate from red spectral states in PSI-LHCI is determined by thermal activation of energy transfer to bulk chlorophylls. (literal)
Abstract
  • The average fluorescence decay lifetimes, due to reaction centre photochemical trapping, were calculated for wavelengths in the 690- to 770-nm interval from the published fluorescence decay-associated emission spectra for Photosystem I (PSI)-light-harvesting complex of Photosystem I (LHCI) [Biochemistry 39 (2000) 6341] at 280 and 170 K. For 280 K, the overall trapping time at 690 nm is 81 ps and increases with wavelength to reach 103 ps at 770 nm. For 170 K, the 690-nm value is 115 ps, increasing to 458 ps at 770 nm. This underlines the presence of kinetically limiting processes in the PSI antenna (diffusion limited). The explanation of these nonconstant values for the overall trapping time band is sought in terms of thermally activated transfer from the red absorbing states to the \"bulk\" acceptor chlorophyll (chl) states in the framework of the Arrhenius-Eyring theory. It is shown that the wavelength-dependent \"activation energies\" come out in the range between 1.35 and 2.7 kcal mol(-1), increasing with the emission wavelength within the interval 710-770 nm. These values are in good agreement with the Arrhenius activation energy determined for the steady-state fluorescence yield over the range 130-280 K for PSI-LHCI. We conclude that the variable trapping time in PSI-LHCI can be accounted for entirely by thermally activated transfer from the low-energy chl states to the bulk acceptor states and therefore that the position of the various red states in the PSI antenna seems not to be of significant importance. The analysis shows that the bulk antenna acceptor states are on the low-energy side of the bulk antenna absorption band. (literal)
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