заведующий отделом – доктор физико-математических наук

Отдел организован в 1976 г.; его первым руководителем был проф. А.Ю. Борисов. С 1996 г. по настоящее время отдел возглавляет дфмн А.П. Разживин.

Основные сотрудники отдела: дфмн, проф. А.Ю. Борисов, дфмн В.И. Новодережкин, кбн Е.А. Котова, кбн А.С. Таисова.

Отдел ведет научные исследования по следующим основным направлениям. Теоретическое и экспериментальное изучение первичных (физических) процессов фотосинтеза. Развитие и применение методов оптической спектроскопии (производная спектроскопия, флуоресцентная спектроскопия) для изучения биологических объектов.

Участие в выполнении научно-исследовательских проектов (программ) и грантовая поддержка. Проекты "Взаимосвязь спектральных и структурных особенностей фотосинтетических антенн по данным экспериментальных и теоретических исследований" (РФФИ); "Перенос электронно-колебательных возбуждений в пигмент-белковых комплексах фотосинтеза: экспериментальное исследование методами нелинейной спектроскопии и теоретическое моделирование" (РФФИ); "Математическое моделирование переноса энергии при фотосинтезе (Российско-Голландский грант NWO-РФФИ). Гранты: ряд грантов РФФИ, Российско-голландский грант NOW-РФФИ, гранты INTAS, WTZ, Международного научного фонда Сороса, Междисциплинарные проекты МГУ (2002-2003, 2004-2005 гг).
Основные научные достижения отдела. Обнаружение пикосекундных процессов доставки энергии от массы светопоглощающего хлорофилла на реакционные центры у пурпурных и зеленых бактерий и фотосистемы I у растений [Borisov AY, Godik VI. Fluorescence lifetime of bacteriochlorophyll and reaction center photooxidation in purple bacterium. Biochim Biophys Acta. 1970; 221: 441-3; Borisov AY, Godik VI. Energy transfer in bacterial photosynthesis. I. Light intensity dependences of fluorescence lifetimes. Bioenergetics. 1972; 3: 211-20; Borisov AY, Il’ina MD. Fluorescence lifetime and energy migration mechanism in photosystem-1 of plants. Biochim Biophys Acta. 1973; 305: 364-73; Borisov AY, Fetisova ZG, Godik VI. Energy transfer in photoactive complexes obtained from green bacterium Ch. limicola. Biochim Biophys Acta. 1977; 461: 501-9]. Открытие сигнала минорной формы в хроматофорах пурпурных бактерий [Razjivin AP et al. The study of excitation transfer between light-harvesting antenna and reaction center in chromatophores from purple bacterium Rhodospirillum rubrum by selective picosecond spectroscopy. FEBS Lett. 1982; 143: 40-4; Borisov AY et al. Minor component B-905 of light-harvesting antenna in Rhodospirillum rubrum chromatophores and the mechanism of singlet-singlet annihilation as studied by difference selective picosecond spectroscopy. FEBS Lett. 1982; 138: 25-8; Данелюс РВ, Разживин АП. Взаимодействие светособирающей антенны с реакционным центром в бактериальном фотосинтезе по данным абсорбционной пикосекундной спектроскопии. Изв АН СССР, сер физ. 1984; 48: 466-71]. Разработка поляронного механизма конверсии энергии в фотосинтетических реакционных центрах [Fok MV, Borisov AY. Water and energy conversion in photosynthesis. Studia biophysica. 1981; 84: 115-24; Borisov AY. New concept of energy migration and trapping in purple bacteria. Biochem Mol Biol Int. 1995; 35: 833-40]. Разработка экситонной теории первичных процессов фотосинтеза (переноса и захвата возбуждений посредством возбуждений делокализованных по кольцевым агрегатам из молекул (бактерио)хлорофилла в светособирающей антенне фотосинтезирующих бактерий) [Novoderezhkin VI, Razjivin AP. Excitonic interactions in the light-harvesting antenna of photosynthetic purple bacteria and their influence on picosecond absorbance spectra. FEBS Lett. 1993; 330: 5-7; Novoderezhkin VI, Razjivin AP. Exciton dynamics in circular aggregates: Application to antenna of photosynthetic purple bacteria. Biophys J. 1995; 68: 1089-1100; Novoderezhkin VI, Razjivin AP. The theory of Forster-type migration between clusters of strongly interacting molecules: application to light-harvesting complexes of purple bacteria. Chem Physics. 1996; 211: 203-214; Dracheva TV, Novoderezhkin VI, Razjivin AP. Exciton delocalization in the light-harvesting LH2 complex of photosynthetic purple bacteria. Photochem Photobiol. 1997; 66: 141-6].

Научные достижения отдела отмечены: премией МГУ им. Шувалова (В.И.Новодережкин), золотыми и бронзовыми медалями ВДНХ, премией Минвуза СССР.

Основные научные публикации отдела:
1.    Godik VI, Borisov AY. Excitation trapping by different states of reaction centers. FEBS Lett. 1977; 82: 355-8.
2.    Fok MV Borisov AY. Water and energy conversion in photosynthesis. Studia Biophysica. 1981; 84: 115-124.
3.    Borisov AY, Sidorin YM. The concept of energy migration and trapping in purple bacteria. Charge transfer-polaron model. Bioelectrochemistry 2003; 59: 113-9.
4.    Novoderezhkin VI, Razjivin AP. Exciton dynamics in circular aggregates: Application to antenna of photosynthetic purple bacteria. Biophys J. 1995; 68: 1089-100.
5.    Razjivin AP, Danielius RV, Gadonas RA, Borisov AYu, Piskarskas AS. The study of excitation transfer between light-harvesting antenna and reaction center in chromatophores from purple bacterium Rhodospirillum rubrum by selective picosecond spectroscopy. FEBS Lett. 1982; 143: 40-4.
6.    Abdourakhmanov IA, Danielius RV, Razjivin AP. Efficiency of excitation trapping by reaction centers of complex B890 from Chromatium minutissimum. FEBS Lett. 1989; 245: 47-50.
7.    Danielius RV, Mineyev AP, Razjivin AP. The cooperativity phenomena in a pigment-protein complex of light-harvesting antenna revealed by picosecond absorbance difference spectroscopy FEBS Lett. 1989; 250: 183-6.

Основные публикации за последние 5 лет:
1.    Borisov AY, Sidorin YM. The concept of energy migration and trapping in purple bacteria. Charge transfer-polaron model. Bioelectrochemistry 2003; 59: 113-9.
2.    Борисов АЮ, Кузнецова СА. О возможности участия водно-поляризационного механизма в захвате электронных возбуждений реакционными центрами пурпурных бактерий. Биохимия 2002; 67: 1483-9.
3.    van Grondelle R, Novoderezhkin V. The Dynamics of Excitation Energy Transfer in the LH1 and LH2 Light-Harvesting Complexes of Photosynthetic Bacteria. Biochemistry 2001; 40: 15057-68.
4.    Novoderezhkin V, van Grondelle R. Exciton-vibrational relaxation and transient absorption dynamics in LH1 of Rhodopseudomonas viridis: a Redfield theory approach. J Phys Chem. 2002: 106: 6025-37.

Историю отдела фотосинтеза и его научных исследований можно найти в следующих публикациях: 1. Borisov AY. (2003) The beginning of research on biophysics of photosynthesis and initial contributions made by Russian scientists to its development. Photosynth Res. 2003; 76: 413-26; 2. Лазеры и фотосинтез. Итоги науки и техники. М., Изд. ВИНИТИ. Серия Биофизика. 1986. Т. 19, 243 с.