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第4章 光生物物理 4.1 光生物物理简介 4.2 分子的激发与驰豫 4.3 光合作用 4.4 荧光及其应用 4.1 光生物物理简介 第一个例子：叶绿体 第二个例子：绿色荧光蛋白（GFP） 4.2 分子的激发与驰豫 4.2.1 分子的电子量子态 4.2.2 分子的振动和转动量子态 4.2.3 激发与驰豫的各种途径 4.3 光合作用 4.3.1 光反应系统 4.3.2 光系统II的结构 主要的色素分子 反应中心 4.3.3 光系统II中的能量转移机制 4.4 荧光及其应用 4.4.1 荧光光谱与吸收光谱 4.4.2 非辐射共振能量转移 4.4.3 荧光的应用 更多资源 *河北工业大学 生物物理学 河北工业大学 生物物理学 生 物 物 理 学 河北工业大学 生物物理所 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 可见光（电磁波） 能量：1.55 ~ 3.26 eV 波长：380 ~ 800 nm 频率： 3.7×1014 ~ 7.9×1014 Hz ATP —— 腺苷三磷酸 (Adenosine triphosphate) 光 —— 生命的能量起源 光 —— 一定能量、波长、频率范围内的电磁波 生命 —— 能够复制自己的能量转换器 生命在于运动，运动需要机械能。 光能 机械能 生命 ？ 光能 化学能（ATP） 机械能 绿色植物、藻类、光合细菌 分子马达 光合系统、ATP合成酶 机体中能够吸收光的分子或分子体系叫做生色团或光感受体，如植物的叶绿体中的叶绿素分子，蛋白质中的色氨酸和酪氨酸等等。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光生物物理研究什么？ 这些过程包括生物分子吸收光到激发态的跃迁（10-15s），振动弛豫（10-12s）, 发荧光（10-10~10-8 s），发磷光（10-3s），以及光生电子、质子的转移等等。 光生物物理学的主要研究内容： 在了解光感受体的分子结构的基础上，利用有关光与物质分子相互作用的物理学知识，找出这些生物分子的各种光激发和驰豫过程的机理和规律。 光生物物理学是研究光对机体作用的光物理和原初光化学过程的科学。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 叶绿体 植物细胞 蔗糖 光合作用： 光合细胞捕获光能并将其转变为化学能的过程。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 绿色荧光蛋白(GFP，蛋白质编号1gfl）是在一种水母体内发现的。这种蛋白质从阳光中吸收紫外光，然后以能量较低的绿光形式（2.44eV）发射出来。 GFP控制光的部位是其自身的一部分，仅由氨基酸构建而成，该部位含有一段三个氨基酸组成的特殊序列：丝氨酸－酪氨酸－甘氨酸（有时丝氨酸会被相似的苏氨酸取代）。当蛋白质链折叠时，这段短片段就被深埋在蛋白质内部，然后，发生一系列化学反应：甘氨酸与丝氨酸之间形成化学键，生成一个新的闭合环，随后这个环会自动脱水。最终，经过大约一个小时的反应，周围环境中的的氧气攻击酪氨酸的一个化学键，形成一个新的双键并合成荧光发色团。 下村修、马丁·查尔菲和钱永健因为发现和改造绿色荧光蛋白分获2008年诺贝尔化学奖；钱永健为钱学森的堂侄 。 F. Yang, L.G. Moss, G.N. Phillips Jr., Nat. Biotechnol. 1996 (1gfl) 绿色荧光蛋白 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光生物物理研究需要哪些知识？ 生物