The proposed research aims to provide new insight to the fundamental molecular mechanisms of carotenoid actions in light-harvesting systems of photosynthetic organism. Primary target is full understanding of mechanisms of energy transfer between carotenoids and (bacterio)chlorophylls, especially the role of dark excited states, but regulatory (photoprotective) functions of carotenoids in these systems will be also explored. The research is directed at photophysical studies of excited states of carotenoids in various environments by means of advanced femtosecond time-resolved spectroscopic techniques such as pump-probe or pump-dump-probe transient absorption spectroscopy. These techniques, in combination with sophisticated data analysis, enable us to extract detailed information about energetics and dynamics of carotenoid excited states, eventually providing knowledge necessary for construction of full picture of carotenoid functions in light harvesting complexes. (en)
Navrhovaný výzkum si klade za cíl přinést nové poznatky o fundamentálních molekulárních mechanismech týkajících se funkcí karotenoidů ve světlosběrných komplexech fotosyntetických organismů. Hlavním bodem je objasnění mechanismů přenosu energie mezi karotenoidy a (bakterio)chlorofyly, zejména role zakázaných excitovaných stavů karotenoidů. Rovněž bude studována regulační (fotoprotektivní) role karotenoidů ve světlosběrných systémech. Výzkum je zaměřen na studium excitovaných stavů karotenoidů v různých prostředích pomocí pokročilých metod časově rozlišené spektroskopie ve femtosekundové oblasti, jako například pump-probe nebo pump-dump-probe transientní absorpční spektroskopie. Tyto techniky, v kombinaci s moderními metodami analýzy dat, umožní získat detailní informace o energetice a dynamice excitovaných stavů karotenoidů. Tyto znalosti vyústí v kompletní pochopení funkcí karotenoidů ve světlosběrných systémech.
Výsledky projektu odhalily vztahy mezi strukturou karotenoidů a dynamikou jejich excitovaných stavů. Tyto poznatky byly dále využity k objasnění funkce těchto karotenoidů ve světlosběrných anténách. (cs)
Results of this project revealed relations between structure of carotenoids and dynamics of their excited states. These findings were further used to clarify roles of these carotenoids in light-harvesting complexes. (en)