ИСТИНА

Данный проект был направлен на разработку моделей для описания сверхбыстрых процессов, протекающих в белковых макромолекулах. Такая постановка задачи возникает в связи с тем, что многие работы, посвященные теоретическому описанию подобных процессов, исходят из моделей, основанных на применении феноменологических параметров, которые не могут быть определены непосредственно из эксперимента. Поэтому в данной работе мы ставили целью создание метода расчета динамики перехода между возбужденными электронными состояниями на основании данных о структуре комплекса белка с хромофорами, данных квантово-химических расчетов и молекулярно-механического моделирования. В качестве объекта исследования был выбран реакционный центр (РЦ) фотосинтетической бактерии Rh. Sphaeroides, т.к. для него существует надежные экспериментальные данные о структуре и динамике протекания процесса первичного переноса электрона. В ходе работы были проведены квантово-механические расчеты электронной структуры возбужденных состояний РЦ, были определены параметры молекулярной геометрии в них, а также энергии возбужденных состояний и состояния после переноса электрона и направления сил, действующих на атомы системы после возбуждения. Результаты этих расчетов опровергают стандартные представления о процессе переноса электрона в РЦ, как о движении волнового пакета по некоторой координате реакции, и позволяют нам выдвинуть гипотезу о чисто электронном переходе под действием белкового окружения. Такой механизм в большей степени зависит от специфики белкового окружения, что согласуется с гипотезой ENAQT (environmentally assisted quantum transport), которая говорит о том, что диссипативные процессы в биологических системах могут повышать эффективность процессов переноса. В результате мы были вынуждены переформулировать уравнения разработанной нами ранее методики и создать новую модель для описания процесса сверхбыстрого диссипативного переноса электрона. По разработанной методике были проведены модельные расчеты динамики переноса электрона и показано качественное согласие с экспериментальными данными. По результатам работы опубликована 1 статья, 1 статья принята к печати, готовится к изданию еще 1 статья, защищена одна дипломная работа сделан 1 доклад на научных конференциях.