光合反应中心生物大分子红外光谱理论计算及其结构与功能的分析研究

应用红外光谱学、量子力学、分子生物学和计算生物学的研究成果，以光系统I反应中心电子传递链上的叶绿素a和与其光合环境相关的氨基酸分子为目标，采用密度泛函理论及其与分子力学有机结合的方法-ONIOM，建立优化的复合分子模型，探索与之相应的最佳计算方法和计算基组，系统计算叶绿素a在不同介质和不同蛋白质环境中，处于基态和激发态的红外吸收和差值光谱、基因变异和同位素标记谱。将理论计算和实验结果相结合，分析研究光系统I反应中心电子传递链上生物大分子的电结构、几何结构及其功能。为生物大分子结构与功能的研究提供一种理论与实验结合的红外光谱研究方法，为准确理解光合作用原初电子传递过程，开发基于光合作用原理的、具有纳米尺寸的太阳能生物电子器件提供分子水平上的理论依据。