Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 7: Poster I
HL 7.35: Poster
Montag, 26. März 2001, 10:30–19:00, Rang S\ 3
Untersuchung kollektiver Schwingungsmoden von Biomolekülen mittels THz-Spektroskopie — •Bernd Fischer, Markus Walther, Hanspeter Helm und Peter Uhd Jepsen — Universität Freiburg, Fakultät für Physik, Hermann-Herder-Str. 3, 79104 Freiburg
Terahertz-Time-Domain Spectroscopy (THz-TDS) basiert auf optoelektronisch
erzeugten und
detektierten Subpikosekunden-Pulsen im fernen Infrarotbereich (30 cm−1
- 100 cm−1). Das
Verfahren eignet sich unter anderem dazu, kollektive niederfrequente
Schwingungen in Biomolekülen
resonant anzuregen. THz-TDS ermöglicht die simultane Bestimmung der
frequenzabhängigen
Absorption und Dispersion und lässt somit eine sehr genaue Bestimmung
der Parameter dieser
Dynamik (Resonanzfrequenz, Linienbreite und Oszillatorstärke) zu. In der
Regel spielen solche
Schwingungen eine sehr entscheidende Rolle in der Funktion einzelner
Biomoleküle.
Als Beispiel stellen wir Ergebnisse über das optisch aktive Molekül
Retinal vor, in welchem
mehrere Torsionsschwingungen der Molekülkette im Bereich von 30 cm−1
bis etwa 100 cm−1 aufgelöst
und zugeordnet werden konnten [1]. Aufgrund der sehr kurzen Pulsdauer
ermöglicht die THz-TDS
die Durchführung zeitaufgelöster Anrege-Abfrage Experimente mit
Subpikosekunden-Zeitauflösung.
Mit diesem Ansatz wollen wir zum Beispiel die für den Sehprozess
entscheidende Photoisomerisierung
des Retinalproteins zeitlich aufgelöst darstellen.
M.Walther et al."Far-infrared vibrational spectra of all-trans,
9-cis and 13-cis retinal measured by
THz time-domain spectroscopy" Chem. Phys. Letters 332, 389
(2000)