Przeprowadzono szczegółową analizę jakościową i ilościową procesów bezpromienistego przekazywania elektronowej energii (BPE) wzbudzenia w zbiorze monomerów (M) i dimerów (D) mononukleotydu flawinowego (FMN) w układach sztywnych (foliach PVA), w przypadku gdy dimery wykazują własną fluorescencję. 
Zbadano proces dimeryzacji FMN w stałym PVA i obliczono stałą równowagi tego procesu (K= 11,6 M-1). Uzyskano ?czyste" widmo absorpcji i fluorescencji dimeru FMN. Wykazano, że dimery FMN w stałym PVA, podobnie jak w wodzie, tworzą strukturę ?kanapkową". W PVA są one bardzo trwale. Zmiana temperatury nie ma wpływu na proces dimeryzacji i widmo absorpcji, natomiast ma wpływ na widmo fluorescencji. 
Zbadano zjawisko orientacyjnego niejednorodnego poszerzenia poziomów energetycznych (ONPPE). W przypadku FMN wykazano istnienie nie tylko monomerowych centrów ?blue" i ?red", ale i dimerowych. Wykazano istnienie fluorescencji pochodzącej z obu dimerowych wzbudzonych poziomów energetycznych H i J. Stwierdzono, że ich udział w procesie BPE zależy od długości fali wzbudzenia 
Zbadano jakościowo wszystkie procesy BPE i przedstawiono na diagramach poziomów energetycznych. Wykazano, że istnieje migracja energii między dimerami oraz powrotne bezpromieniste przekazywanie energii. Oszacowano wartość anizotropii emisji dimeru i obliczono średni czas zaniku fluorescencji z poziomów dimerowych H i J. Wykazano dużą rolę dimerów FMN w procesie BPE. 
Uzyskano ilościowy opis procesów BPE, porównując wyniki doświadczalne względnej wydajności kwantowej fluorescencji oraz anizotropii emisji FMN z wynikami teoretycznymi, otrzymanymi z zastosowaniem modeli hoppingowych prostego i powrotnego przekazywania energii, i z obliczeniami metodą symulacji Monte Carlo. Wykazano zachodzenie wieloetapowego bezpromienistego przekazywania energii od M* do D, powrotnego przekazywania energii od D* do M oraz dużą rolę migracji energii w zbiorze monomerów i dimerów FMN. W obliczeniach teoretycznych uwzględniono efekt ONPPE, obliczając parametry BPE z uwzględnieniem tego zjawiska. W symulacjach Monte Carlo uwzględniono bezpośrednie wzbudzanie dimerów przez padające światło oraz przekazywanie energii od tak wzbudzonych dimerów do monomerów i sąsiednich dimerów. Wyniki doświadczalne i teoretyczne dały pełny i spójny opis procesów BPE w układzie monomerów i fluoryzujących dimerów FMN. 
 
Spis treści:

Wykaz stosowanych skrótów 
 
1. CEL PRACY I ZAKRES BADAŃ 
 
2. WSTĘP 
2.1. FMN w układach modelowych i biologicznych 
2.1.1. Fotoreceptory flawinowe 
2.1.2. Własności spektralne i strukturalne receptorów flawinowych 
2.2. Teorie bezpromienistego przekazywania elektronowej energii wzbudzenia w układach luminezujących 
2.3. Zastosowanie teorii bezpromienistego przekazywania energii wzbudzenia w przypadku gdy donorami są monomery, a akceptorami dimery FMN 
2.4. Symulacje Monte Carlo w badaniach bezpromienistego przekazywania energii między molekułami FMN 
 
3. MATERIAŁY I METODY POMIAROWE 
 
4. BADANIA PROCESU DIMERYZACJI FMN 
4.1. Dimeryzacja FMN w roztworach ciekłych 
4.2. Dimeryzacja FMN w układach sztywnych - foliach polimerowych PVA 
4.2.1. Stała równowagi procesu dimeryzacji FMN w PVA oraz widmo absorpcji dimeru FMN 
4.2.2. Badania wpływu temperatury na proces dimeryzacji FMN w foliach PVA 
4.2.3. Struktura dimeru FMN w układzie sztywnym 
 
5. BADANIA JAKOŚCIOWE PROCESU BEZPROMIENISTEGO PRZEKAZYWANIA ELEKTRONOWEJ ENERGII WZBUDZENIA MIEDZY MONOMERAMI I DIMERAMI FMN W PVA 
5.1. Pomiary widm wzbudzeniowo-emisyjnych FMN w PVA 
5.2. Analiza procesów bezpromienistego przekazywania elektronowej energii wzbudzenia w zbiorze monomerów i dimerów FMN oparta na pomiarze widm fluorescencji 
5.2.1. Widma fluorescencji FMN w PVA - badania wpływu zjawiska orientacyjnego niejednorodnego poszerzenia poziomów energetycznych na bezpromieniste przekazywanie energii wzbudzenia 
5.2.2. Powrotne bezpromieniste przekazywanie energii między molekułami FMN w PVA 
5.2.3. Wpływ temperatury na widma fluorescencji FMN w PVA 
5.3. Szczegółowa analiza procesów bezpromienistego przekazywania energii wzbudzenia w zbiorze monomerów i dimerów FMN na podstawie pomiarów anizotropii emisji 
5.3.1. Procesy bezpromienistego przekazywania energii w zakresie niskich stężeń FMN w PVA (do 4,31 * 10-3 M) 
5.3.2. Procesy bezpromienistego przekazywania energii w przedziale średnich stężeń FMN (1,17 * 10-2 M - 1 * 10-1 M) 
5.3.3. Procesy bezpromienistego przekazywnia energii w przedziale wysokich stężeń FMN (C>1 * 10-1 M) 
5.3.4. Obserwacja procesów bezpromienistego przekazywania energii w przypadku różnych długości fali wzbudzenia i emisji (podsumowanie) 
5.4. Badania bezpromienistego przekazywania energii w układzie monomerów i dimerów FMN metodą pomiaru czasu zaniku fluorescencji 
 
6. ROZKŁAD WIDMA FLUORESCENCJI FMN - WYZNACZENIE KSZTAŁTU WIDMA FLUORESCENCJI DIMERU FMN W PVA 
 
7. ILOŚCIOWE BADANIA PROCESU BEZPROMIENISTEGO PRZEKAZYWANIA ELEKTRONOWEJ ENERGII WZBUDZENIA MIĘDZY MONOMERAMI I DIMERAMI FMN - PORÓWNANIE WYNIKÓW DOŚWIADCZALNYCH Z TEORETYCZNYMI 
7.1. Analiza ilościowa procesów bezpromienistego przekazywania energii między molekułami FMN w PVA oparta na zależności względnej wydajności kwantowej fluorescencji od stężenia 
7.2. Analiza ilościowa procesów bezpromienistego przekazywania energii między molekułami FMN w PVA oparta na zależności względnej anizotropii emisji od stężenia 
 
8. PODSUMOWANIE 
 
9. WNIOSKI 
 
LITERATURA
ABSTRAKT