Hillmann, Frank: Untersuchungen zur Relaxation von Anregungszuständen im Lichtsammelkomplex des Photosystems II höherer Pflanzen sowie im Halbleiter Cadmiumsulfid mittels Vierwellenmischung

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Kapitel 1. Einleitung

1.1 Die Photosynthese

Die Photosynthese ist ein fundamentaler physiologischer Prozeß, der in vielerlei Hinsicht grundlegend in die Entwicklung der Natur auf der Erde eingreift. Durch die Photosynthese werden Cyanophyta (Cyanobakterien bzw. Blaualgen), phototrophe Bakterien, Algen und höhere Pflanzen in die Lage versetzt, die Sonnenenergie zur Synthese energiereicher organischer Kohlenstoff-Verbindungen zu nutzen. Die so erzeugte Biomasse bildet die Basis der Nahrungskette auf der Erde. Die Bedeutung der Photosynthese steht aber auch im Hinblick auf die globalen Klimaveränderungen zunehmend im Blickpunkt, denn photosynthetische Organismen beeinflussen durch die Produktion von molekularem Sauerstoff und insbesondere durch die Bindung des Treibhausgases Kohlendioxid die Chemie der Atmosphäre. Unter Verzicht auf Zwischenstufen läßt sich der Sauerstoff erzeugende (oxygene) photochemische Prozeß in allgemeiner Form durch Gl. 1 beschreiben [8] .

Gl. 1

Neben dieser oxygenen Reaktion existieren auch sauerstofffreie Varianten der Photosynthese, bei der anstelle von Wasser andere Substanzen (z.B. H2S) als Elektrondonator verwendet werden. Vertreter dieser anoxygenen Organismen sind z.B. Purpurbakterien oder grüne Schwefelbakterien. Gemessen an der Anzahl der Arten überwiegen jedoch die oxygenen Organismen, zu denen auch die höheren Pflanzen gehören.

Die vielschichtigen Prozesse der Photosynthese von der Lichtabsorption bis hin zur eigentlichen Synthese der Endprodukte lassen sich in zwei Abschnitte unterteilen: die Licht- und die Dunkelreaktion [67] . Die Lichtreaktion umfaßt die Absorption des Sonnenlichtes sowie eine Reihe von Energie- und Elektronentransferprozessen. Sie ermöglicht durch mehrstufige Redox-Reaktionen die Abspaltung des Sauerstoffs vom Wasser (2 H2O rarr O2 + 4H+ + 4e -) und endet schließlich mit der Bildung des Energiespeichers Adenosin-tri-phosphat (ADPrarrATP) und der Anbindung von Wasserstoff an Nikotinamid-adenin-dinukleotid-phosphat (NADPrarrNADPH). Diese energiereichen Verbindungen treiben die Dunkelreaktion an, welche letztendlich zur Bindung von Kohlendioxid und der Synthese organischer Kohlenstoff-Verbindungen führt.


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Abb. 1: Hierarchischer Aufbau des Photosystems II.
Quellen: [5] (Laubblatt und Blattquerschnitt), [84] (Chloroplast), [67] (PS II-Membranfragment), [49] (LHC II-Monomer) und [98] (Kernkomplex des PS II)

An den oxygenen photosynthetischen Prozessen ist eine Reihe hoch spezialisierter Chlorophyll-Protein-Komplexe (CP) beteiligt, die sich zwei in Serie arbeitenden Photosystemen (PS I und PS II) mit jeweils spezifischen Aufgaben zuordnen lassen. Erst vor kurzer Zeit ist es gelungen, den PS II-Kernkomplex des Cyanobakteriums Synechococcus elongatus in hoher Qualität zu kristallisieren und mittels Röntgenbeugung die molekulare Struktur mit einer Auflösung von 0.38 nm zu entschlüsseln [98] . Die Struktur des Reaktionszentrums anoxygener photosynthetischer Bakterien, die nur ein Photosystem besitzen, ist dagegen bereits seit 1985 bekannt [23] .

Die meisten Untereinheiten des Photosyntheseapparates höherer Pflanzen sind in die Thylakoidmembran eingebettet, man sagt, sie sind intrinsisch. Nur einige kleinere (extrinsische) Komplexe sind außen angelagert. Die Thylakoidmembran befindet sich in speziellen Zellorganellen, den Chloroplasten ( Abb. 1 ). Dort bilden sie einerseits dicht gepackte Stapel (Grana), andererseits existieren aber auch Bereiche mit größeren Zwischenräumen (Stroma). Der Photosyntheseapparat der Cyanophyta umfaßt ebenfalls zwei Photosysteme, weicht jedoch bezüglich einiger Merkmale von dem der Algen und höheren Pflanzen ab. Cyanobakterien besitzen kein Chlorophyll b (Chl b), dafür bilden sie


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fächerförmige extrinsische Antennenkomplexe aus, die Phycobilisome genannt werden und verschiedene Biline als Pigmente enthalten [99] .

Bei allen oxygenen photosynthetischen Organismen findet der grundlegende Prozeß der Ladungstrennung und Wasserspaltung im PS II statt. Ausgangspunkt dieser Prozesse ist der primäre Elektrondonator, ein Chl a-Paar im Reaktionszentrum. Aufgrund seines Absorptionsmaximums bei 680 nm hat sich für diese speziellen Pigmente die Bezeichnung P680 etabliert. In Anlehnung an das bekannte bakterielle Reaktionszentrum wird es mitunter auch als special pair bezeichnet. Neueste Strukturdaten ergaben jedoch, daß die exzitonische Kopplung zwischen den beiden in Frage kommenden Chl a-Molekülen aufgrund des relativ großen Abstandes eher schwach ist und daher davon auszugehen ist, daß nur eines dieser Moleküle als Elektrondonator wirkt [98] . Durch eine Reihe von Transferprozessen, die ausschließlich über Singulett-Anregungen erfolgen, wird das Elektron auf ein Chinon-Molekül übertragen. Dieses wirkt als primärer Elektronakzeptor im PS II (für eine Übersicht siehe z.B. [67] ). Donator und Akzeptor sind auf verschiedenen Seiten der Thylakoidmembran angeordnet, so daß durch den Ladungstransfer eine Potentialdifferenz über der Membran aufgebaut wird. Diese potentielle Energie stellt eine wesentliche Triebkraft der ATP-Synthese dar. Ist das Chinon zweifach reduziert, koppelt es sich vom Reaktionszentrum ab und diffundiert durch die Membran zum PS I, wo sich die Reaktionskette fortsetzt.

Die Lichtreaktion der Photosynthese wird durch Anregungsenergie solaren Ursprungs ausgelöst. Die Energieversorgung des Reaktionszentrums im PS II erfolgt einerseits über die ihn umgebenden Rumpfantennen CP43 und CP47 (siehe Abb. 1 ). Den größten Anteil liefern jedoch die spezialisierten Lichtsammelkomplexe (light-harvesting complex II, LHC II), die etwa die Hälfte aller Chl-Moleküle der Thylakoidmembran binden [49] . Mehrere dieser Komplexe beliefern ein zentrales Reaktionszentrum. Bei elektronenmikroskopischen Studien wurden um ein Reaktionszentrum vier LHC II-Trimere und sechs Monomere beobachtet, während biochemische Untersuchungen das Vorhandensein weiterer Trimere vermuten lassen [14] . Es ist jedoch nicht möglich, eine allgemeingültige Größe der effektiven Antenne eines Reaktionszentrums anzugeben, denn diese variiert mit den jeweiligen Lichtverhältnissen, die die Pflanze in ihrem Lebensraum vorfindet.


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1.2 LHC II - der Lichtsammelkomplex des Photosystems II

Abb. 2:Molekularstruktur des LHC II nach Rogl und Kühlbrandt [72] . Links: Trimer, Blick senkrecht auf die Membranebene. Rechts: Monomer, Blickrichtung parallel zur Membranebene. Die Nomenklatur der Chl b (hellgrün), Chl a (blau, Chl a2 rot) und alpha-Helices entspricht Ref. [49] .

Der Lichtsammelkomplex des Photosystems II ist eine der am besten untersuchten Untereinheiten des Photosyntheseapparates. Seit einigen Jahren ist man in der Lage, die Thylakoidmembran mittels biochemischer Verfahren aus den pflanzlichen Zellen zu lösen und die LHC II-Trimere zu isolieren [39] . Die Fortschritte in der Präparationstechnik lösten eine Vielzahl spektroskopischer Untersuchungen aus, die ein immer detaillierteres Bild von den Eigenschaften des LHC II ergaben. Ein entscheidender Schritt gelang 1994 durch die Strukturanalyse mittels Elektronenbeugung an zweidimensionalen LHC II-Kristallen [49] . Dank dieser Untersuchungen liegen heute Strukturdaten mit einer Auflösung von 0.34 nm vor. Die Daten enthüllen sowohl die dreizählige Rotationssymmetrieachse der Trimere als auch die Struktur der einzelnen Monomere ( Abb. 2 ). Ein LHC II-Monomer enthält demnach vier Polypeptid-alpha-Helices, die mindestens zwölf Chl-Moleküle (7 Chl a und 5 Chl b) nicht-kovalent binden, sowie zwei Karotinoide (Lutein). Außerdem muß erwähnt werden, daß durch biochemische Analyseverfahren weitere Bestandteile der LHC II-Monomere festgestellt wurden, die in


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der Kristallstruktur nicht aufgelöst werden konnten. Dazu gehören neben ein bis zwei weiteren Chl-Molekülen auch Karotinoide [62] . Außer den beiden Luteinen, die in dem Stukturmodell nach [49] enthalten sind, werden auch ein Neoxanthin sowie variierende substöchiometrische Mengen an Violaxanthin nachgewiesen.

Von den vier alpha-Helices sind drei transmembran (A,B,C), die vierte (D) befindet sich an der Membranoberfläche (siehe auch Abb. 1 ). Der Unterschied zwischen Chl a und Chl b besteht lediglich in einem Liganden des Tetrapyrrolringes (Chl a rarr Methylgruppe, Chl b rarr Formylgruppe). Die erreichte Auflösung von 0.34 nm erlaubt nicht, zwischen den beiden Chl-Spezies zu unterscheiden. Auch die Lage der Dipolmomente bleibt offen. Daher erfolgte die in Abb. 2 dargestellte hypothetische Zuordnung der Chl-Spezies aufgrund physiologischer Aspekte. Man ging davon aus, daß sich Chl a in der Nähe der Karotinoide befinden muß, um die Bildung von Chl a-Tripletts effektiv verhindern zu können. Dieser Schutzmechanismus ist notwendig, da Chl a-Tripletts zur Entstehung von toxischem Singulett-Sauerstoff führen würden [82] . Aus dieser Festlegung folgten die Positionen der Chl b Moleküle. Es zeigte sich, daß sich durch diese Anordnung mehrere Chl a/Chl b Paare ergeben [49] , deren zentrale Magnesiumatome einen Abstand von ap1 nm aufweisen. Eine solche Konfiguration erschien auch im Hinblick auf den beobachteten schnellen Energietransfer Chl b rarr Chl a auf einer sub-ps-Zeitskala [28] plausibel.

Neuere Daten sprechen für leichte Veränderungen dieses ursprünglichen Modells. So weist die Simulation von CD-Spektren darauf hin, daß Chl b5 tatsächlich ein Chl a sein könnte [35] . Eine Untersuchung mutierter LHC II-Trimere ergab andererseits, daß die Zuordnung von Chl a1, a2, a3, b5 und b6 bestätigt werden konnte, während Chl b3 als Chl a identifiziert wurde [72] . Beide Studien widersprechen sich bezüglich der Natur von Chl b5, so daß eine endgültige Klärung der Zuordnung noch aussteht. Es existieren jedoch auch Modelle, wonach eine feste Zuordnung zumindest bei einigen Positionen überhaupt nicht möglich ist, da diese wahlweise durch Chl a oder Chl b besetzt sein können (für eine Übersicht siehe [85] ).

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die grundlegenden Strukturmerkmale des LHC II bekannt sind. Bezüglich einiger Details, insbesondere der Zuordnung der Chl-Spezies und der Lage der Übergangsdipolmomente, besteht aber weiterhin Aufklärungsbedarf.


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1.3 Anregungs- und Relaxationsprozesse im LHC II

Abb. 3: Raumtemperatur-Absorptionsspektrum des trimeren LHC II. Das eingefügte Diagramm zeigt die Absorptionsspektren von in Pyridin gelöstem Chl a bzw. Chl b, ebenfalls bei RT (nach [55] ).

Die Absorptionseigenschaften des LHC II werden im wesentlichen durch Chl a, Chl b sowie durch Karotinoide bestimmt. Im Absorptionsspektrum in Abb. 3 dominieren zwei breite Banden, eine im blauen und die zweite im roten Spektralbereich. Das dazwischen liegende Gebiet geringer Absorption um 550 nm verursacht die grüne Farbe der Blätter. Die Qy-Bande, die auf den S0rarrS1-Übergang des Chl zurückgeht, überdeckt einen Bereich von 640 bis 700 nm ( Abb. 4 ). Die Soret-Bande, die dem S0rarrS3-Übergang entspricht, erstreckt sich von 400 bis 500 nm. Der S0rarrS2-Übergang besitzt eine relativ geringe Oszillatorstärke, die dementsprechend schwach ausgeprägte Qx-Bande befindet sich bei 600 nm. Die Karotinoide tragen im Bereich von 400 bis 520 nm zur Absorption bei [82] .

Die Energiezustände der beiden Chl-Spezies a und b unterscheiden sind deutlich voneinander, wie anhand der Spektren im eingefügten Diagramm erkennbar ist. Das hat zur Folge, daß sich für den LHC II breite Absorptionsbanden mit jeweils zwei Maxima ergeben. Dazu kommt, daß die Übergangsfrequenzen der einzelnen Chl durch Wechselwirkung mit der Proteinumgebung gegeneinander verschoben werden [69] , was zur Ausbildung verschiedener Chl-Spektralformen führt und eine zusätzliche Verbreiterung der Banden zur Folge hat. Durch eine Bandenzerlegung des Absorptionsspektrums versuchte man, verschiedene Sub-Banden zu identifizieren und so Aussagen über die Stärke der Wechselwirkung der Chl untereinander bzw. mit der Proteinumgebung zu erhalten [41] .


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Wie das Spektrum in Abb. 3 verdeutlicht, absorbiert die Pflanze hauptsächlich die roten und die blau-violetten Anteile des Sonnenlichts. Effektive Relaxations- und Transferprozesse ermöglichen die Nutzung dieses ausgedehnten Spektralbereiches. Nach einer Absorption in der Soret-Bande (S0rarrS3) erfolgt über die interne Konversion (internal conversion) eine schnelle strahlungslose Relaxation in den S1 Zustand. Auch zwischen den Karotinoiden und Chl-Molekülen existieren effiziente Transfermechanismen [34] , so daß ein Absorptionsprozeß weitgehend unabhängig von der Energie des absorbierten Photons schließlich zu einem angeregten Chl Singulettzustand (S1) führt. Dies bildet den Anfang einer Kette von Transferprozessen, bei denen sich der erzeugte Anregungszustand von Chl zu Chl bewegt. Das Ziel dieses Transfers ist das Reaktionszentrum, wo die Ladungstrennung erfolgt. Der bewegliche Anregungszustand wird auch als (Frenkel-) Exziton bezeichnet. Parallelen und Unterschiede zu den aus der Halbleiterphysik bekannten Wannier-Mottschen Exzitonen werden im Abschnitt 7.1.1 (Seite 129) diskutiert.

Abb. 4: Absorptionsspektrum der LHC II-Probe im Bereich der Qy-Bande, aufgenommen in einer Küvette mit einer optischen Weglänge von 1 mm bei Raumtemperatur und 5 K.

Eine Reihe von Untersuchungen vor allem durch Pump-Test-Verfahren befaßte sich mit der Kinetik dieses Energietransfers im LHC II (für eine Übersicht siehe z.B. [37] [85] [86] ). Nach den ersten Experimenten erkannte man, daß die Zeitauflösung der damals verfügbaren ps-Lasersysteme nicht ausreichte, um den offenbar extrem schnellen Energietransfer von Chl b nach Chl a genauer charakterisieren zu können. Man konnte jedoch zumindest zwei Abschnitte in der Kinetik unterscheiden. Nach dem schnellen Chl brarrChl a Transfer, für den anfangs ap6 ps ermittelt wurden [32] , beobachtete man eine Equilibrierung der Anregungsenergie innerhalb des Chl a-Ensembles mit einer Zeitkonstante von zirka 20 ps. Die Besetzung der angeregten Zustände verschiedener Spektralformen des Chl a strebt dabei unabhängig von der Anregungswellenlänge einer


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Boltzmann-Verteilung zu (N prop exp[-En/kT]) [44] . Die überschüssige Energie wird über nichtstrahlende Relaxationsprozesse an das Wärmebad der Umgebung abgegeben. In diesem Sinne ist ein Transfer zwischen zwei Pigmenten mit unterschiedlichen Anregungsenergien auch stets mit einer Energierelaxation verbunden.

Mit fortschreitender Verbesserung der experimentellen Zeitauflösung ergaben sich auch schnellere Zeitkonstanten für den Chl brarrChl a Transfer (z.B. <2.5 ps [51] , 500 fs [28] , <300 fs [89] ). Erst mit der Entwicklung moderner fs-Laser mit Impulsdauern von zirka 100 fs hatte man ein Werkzeug zur Verfügung, um wirklich in den Zeitbereich dieser Transferprozesse vorzudringen. Die derzeit diskutierten Zeiten für den Chl brarrChl a Transfer liegen bei 120-220 fs [13] [20] [35] [45] . Um derart schnelle Prozesse auflösen zu können, muß man an physikalische Grenzen gehen. In diesem Bereich macht sich die spektrale Breite der fs-Laserimpulse bereits deutlich störend bemerkbar, da eine selektive Anregung einzelner Chl-Spektralformen zunehmend behindert wird. Erschwerend hinzu kommt die Tatsache, daß die Absorption von Chl a auch im Bereich des Absorptionsmaximums von Chl b um 650 nm nicht völlig vernachlässigbar ist, wie man an den Absorptionsspektren der beiden Chl-Spezies in Abb. 3 erkennen kann.

Neben den immer kürzer werdenden Zeitkonstanten für den schnellsten Chl brarrChl a Transfer wurden auch zunehmend mehr Komponenten für die unterschiedlichen Equilibrierungsprozesse gefunden. Je nach Methode der Messung und der Auswertung ergaben sich pro Anregungswellenlänge drei bis fünf verschiedene Zeiten in Bereichen von 120 fs bis zu 3.6 ns, die teilweise sogar konkreten Chl zugeordnet wurden [35] . Trotz einiger offener Fragen zeichnen sich zusammenfassend einige Zeitbereiche ab, die in den meisten zuvor zitierten Studien auftauchen und die weitgehend übereinstimmend interpretiert werden. Die kürzesten Zeiten von 120-220 fs sowie 450-750 fs werden einhellig dem Chl brarrChl a Transfer zugeschrieben, wobei jedem dieser Bereiche jeweils zwei Chl a/Chl b-Paare zugeordnet sind. Lediglich ein Chl b scheint durch eine längere Transferzeit von einigen ps charakterisiert zu sein [35] [89] . Eine sub-ps Zeitkonstante von ap400 fs wird auch bei Anregung im Bereich der Chl a-Absorption beobachtet. Abgesehen von dieser schnellen Komponente, die auf einen Transfer zwischen benachbarten Chl a zurückgeführt wird [35] , erfolgt die Equilibrierung innerhalb des Chl a-Ensembles auf einer Zeitskala von einigen ps. Weitere Zeitkonstanten im Bereich von einigen 10 ps werden einerseits einem Transfer zwischen verschiedenen LHC II-Monomeren


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zugeschrieben, andererseits ist auch die Exziton-Exziton-Annihilation, die in den stark angeregten Proben auftreten kann, durch eine derartige Zeit charakterisiert. Bei verschiedenen Experimenten wurden außerdem Komponenten von einigen 100 ps bis hin zu 4 ns beobachtet. Der erste Wert wird ebenfalls Annihilationseffekten zugeschrieben, der zweite entspricht der Fluoreszenzlebensdauer.

Die überwiegende Teil der experimentellen Daten zu Relaxationsprozessen im LHC II stammt aus Pump-Test-Messungen. Diese liefern Aussagen zu Transferzeiten der Exzitonen. Bezogen auf das primär angeregte Chl beschreibt die Energietransferzeit demnach die Lebensdauer des Anregungszustandes bzw. die Energierelaxationszeit. Derartige inkohärente Methoden liefern jedoch keine Aussagen zu der Lebensdauer der Kohärenz, d.h. wie lange kohärent angeregte Zustände ihre Phasenbeziehung behalten. Der Parameter, der diese Eigenschaft beschreibt, ist die totale Phasenrelaxationszeit T2, eine Größe, auf die inkohärente Messungen wie etwa das Pump-Test-Experiment nicht ansprechen. Das Wissen um die Phasenrelaxationszeit komplettiert das Bildes von der Gesamtheit der Transfer- und Relaxationsprozesse. In der T2-Zeit spiegelt sich zum Beispiel der phasenzerstörende Einfluß von Proteinschwingungen wider. Diese charakteristische Größe ist somit ein Maß für die Kopplung der Pigmente an die Proteinumgebung. Andererseits beeinflußt aber auch die Energierelaxation (T1) die Phasenrelaxationszeit, so daß kohärente und inkohärente Messungen im Zusammenhang betrachtet werden müssen.

Zur Untersuchung der Phasenrelaxationszeit bieten sich verschiedene Methoden an. In der Frequenzdomäne erlauben Hole-Burning-Experimente [63] [64] oder die nichtlineare Polarisations-Spektroskopie (NLPF) [57] einen Zugang zu dieser physikalischen Größe, in der Zeitdomäne bietet sich die transiente Vierwellenmischung an [96] . Während die totale Phasenrelaxationszeit durch Messungen in der Frequenzdomäne nur indirekt bestimmt werden kann, ist die transiente Vierwellenmischung eine direkte Methode. Aus Hole-Burning-Experimenten sind für den LHC II Phasenrelaxationszeiten aus einem Wellenlängenbereich von 675 bis 682 nm bei 4.2 K verfügbar [64] . In diesem eng begrenzten Spektralbereich zeigt sich, daß T2 mit zunehmender Wellenlänge von 12 ps bis auf 150 ps ansteigt, wobei nach anfänglich leichtem Anwachsen ab 678 nm ein steiler Anstieg zu verzeichnen ist. Die Hole-Burning-Untersuchungen führen zu dem Schluß, daß sich in dem Spektralbereich von 677 bis 680 nm die drei tiefsten Anregungszustände des LHC II-Trimers befinden.


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Diese sind exzitonisch schwach an die restlichen Pigmente gekoppelt. Auch die Elektron-Phonon-Kopplung des tiefsten Zustandes ist mit einem Huang-Rhys-Faktor von ap0.8 relativ schwach. Dadurch erklärt sich das starke Anwachsen der Phasenrelaxationszeit im Bereich dieser Zustände. Trotz dieser aussagekräftigen Resultate blieb eine umfassende, systematische Studie der Phasenrelaxation im LHC II über den engen Spektralbereich der tiefsten Anregungszustände hinaus mit einer direkten, komplementären Untersuchungsmethode wünschenswert. Diesem Anspruch stellt sich die vorliegende Arbeit.

Auch nach der großen Zahl der durchgeführten Untersuchungen lassen die verbliebenen Unwägbarkeiten bezüglich der molekularen Struktur des LHC II und des Charakters der Anregungszustände eine Reihe von Fragen offen. Ein wesentliches Problem besteht in der unzureichenden Klärung der Rolle kohärenter Transferprozesse. Einige Studien (z.B. [35] ) basieren auf der Annahme, daß sämtliche Transferprozesse auf dem Förster-Mechanismus beruhen, dem die Coulomb-Wechselwirkung zugrunde liegt. Die Förster-Theorie setzt die Gültigkeit der Punkt-Dipol-Näherung voraus. Die geringen Abstände insbesondere zwischen den Partnern der Chl a/Chl b-Paare werfen jedoch Zweifel an der Gültigkeit dieser Annahme auf. Eine starke exzitonische Kopplung zweier oder mehrerer Moleküle kann im Gegensatz zur „hüpfenden“ Exzitonenbewegung beim inkohärenten Förster-Transfer zu einer Delokalisierung der Anregungsenergie über mehrere Moleküle führen. Es gibt derzeit vielversprechende Ansätze, in quantenmechanischen Rechnungen den Einfluß exzitonischer Effekte zu berücksichtigen [90] . Die theoretischen Modelle zeigen, daß die exzitonische Kopplung zwar kaum Einfluß auf die Lage der Energieniveaus hat, dafür verursacht sie jedoch eine deutliche Umverteilung der Oszillatorstärke. Auch wenn es Versuche gibt, den LHC II als Multimer wechselwirkender Pigmente unter Berücksichtigung einer Kopplung an die Umgebung zu beschreiben [68] [69] [70] , so ist man doch noch weit von dem Ziel entfernt, alle beobachteten Phänomene allein aus einem umfassenden Modell heraus erklären zu können. Immerhin gelingt es jedoch, wesentliche Merkmale des CD-Spektrums und der Temperaturabhängigkeit des Absorptionsspektrums quantitativ zu beschreiben. Auch die Intensitätsabhängigkeit der transienten Absorption kann in einem exzitonischen Modell verstanden werden [71] . Insgesamt muß festgestellt werden, daß bis zum Erreichen eines widerspruchsfreien Modells noch viel Forschungsarbeit zu leisten ist. Die vorliegende Arbeit ist ein Schritt auf dem Weg zu diesem Ziel.


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Thu Aug 29 10:33:32 2002