НАНОСИСТЕМЫ: ФИЗИКА, ХИМИЯ, МАТЕМАТИКА, 2013, 4 (1), С. 130–138
РОЛЬ КОГЕРЕНТНОСТИ В ЯВЛЕНИЯХ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНА В ПРИРОДНЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ НАНОСИСТЕМАХ
В. В. Еремин – Химический факультет, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия; vadim@educ.chem.msu.ru
И. О. Глебов – Химический факультет, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия; glebov_io@mail.ru
В. В. Поддубный – Химический факультет, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия; vvpoddubnyy@gmail.com
Рассмотрено влияние оптической когерентности и колебательной диссипации в белковое окружение на эффективность переноса электрона в реакционном центре пурпурных бактерий. Для электронных состояний донора и акцептора электрона использована модель одномерных гармонических осцилляторов; колебательная динамика в диссипативной среде описана в рамках теории Редфилда. Показано, что усредненная по времени эффективность переноса электрона практически не зависит от степени когерентности исходного состояния, поскольку когерентность увеличивает вероятность как прямого, так и обратного процесса. В то же время,
эффективность переноса электрона тем больше, чем сильнее взаимодействие конечного состояния с белком. Этот результат показывает, что путем тонко настроенной диссипации белковое окружение может увеличивать эффективность квантового транспорта (переноса) в биохимических системах.
Ключевые слова: когерентность, фотосинтез, реакционный центр, диссипация, релаксация, перенос электрона, теория Редфилда, пурпурные бактерии.
УДК 577.377, 539.194
PACS 87.15.ht