Ludwig-Maximilians-Universität München
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Messungen im Femtosekundenbereich

Der biologischen Energiespeicherung auf der Spur

München, 15.05.2008

Zellen brauchen Energie, um ihre vielfältigen Funktionen zu erfüllen und um zu überleben. Universeller Energiespeicher ist das Adenosintriphosphat, kurz ATP. Das Molekül setzt bei Spaltung Energie frei – und kann diese mit Hilfe des Enzyms ATP-Synthase bei erneuter Bindung der Spaltprodukte wieder speichern. Im Bakterium Halobacterium salinarum ist das Protein Bacteriorhodopsin an diesem Vorgang beteiligt. Einem Forscherteam um Professor Eberhard Riedle von der Fakultät für Physik der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München ist es nun gelungen, die ersten Reaktionsschritte nach der dazu notwendigen Photoanregung des Bacteriorhodopsin darzustellen: und zwar mit extrem kurzer Zeitauflösung von 170 Femtosekunden – das sind nur 0,000000000000170 Sekunden. Wie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“ berichtet, diente Terahertz-Strahlung als Messsignal. „Diese Technik eröffnet völlig neue Perspektiven“, sagt Riedle. „Das gilt natürlich für den Transport von Ladungsträgern in biologischen Molekülen, wie etwa beim zellulären Stoffwechsel. Es könnten so aber auch brisante Fragen aus der biophysikalischen Chemie, der Ultrakurzzeitspektroskopie bis hin zur Entwicklung und Charakterisierung von künstlich geschaffenen Materialien für Solarzellen beantwortet werden.“ Das Projekt wurde im Rahmen des Exzellenzclusters „Munich Centre for Advanced Photonics (MAP)“ und des Sonderforschungsbereichs (SFB) 749 „Dynamics and Intermediates of Molecular Transformation“ gefördert.

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