光合作用是地球上最重要的化学反应之一,为地球上的生命提供了最重要的物质和能量来源。人们受自然界中天然的捕光蛋白复合物的启发,尤其是叶绿素和多肽骨架的复杂而精致高效的组装,已经合成了多种类型的仿生材料。由染料分子自身构成的捕光系统虽然可以具有较高的能量传递效率,但也有成本高、溶解性差等缺点。而无机模板材料虽然可以使染料分子密集规整的排列,但是其结构可控性差,一般缺乏自我调节和保护的功能。脂肽分子作为一种新型的生物模板剂,具有分子小、生物相容性好、可生物降解,以及自组装过程和组装体结构可调控等优点,越来越受到研究者们的青睐。本论文从构建仿生捕光材料的角度出发,将天然叶绿素a及其衍生物与设计的脂肽分子进行组装,扩宽叶绿素a及其衍生物的捕光范围,并提高稳定性。本论文分别以表面活性剂Triton X-100和脂肽分子作为仿生捕光材料的模板剂,诱导叶绿素a及其衍生物组装具有长波吸收的仿生捕光材料,通过对模板剂和色素分子的浓度控制,以及组装环境等各种因素调控组装,构建叶绿素a及其衍生物具有红区长波增强吸收的宽光谱仿生捕光材料。主要研究内容及结论如下:1)首先研究了表面活性剂Triton X-100与叶绿素a及其衍生物的增溶组装。通过紫外可见吸收光谱和圆二色（CD）光谱对其组装结构进行检测,发现脱镁叶绿素a与Triton X-100组装的吸收光谱中Soret吸收带有红移,并且在CD光谱上有很明显的J-聚集体的特征峰。这为我们下一步选择脂肽分子作为模板剂提供了重要参考。2)其次设计了C16HHCOOH、C16HHCONH2和C16NDND-CONH2三种脂肽分子,作为模板剂与天然的脱镁叶绿素a进行超分子共组装。研究表明在紫外可见吸收光谱中Qy峰有明显的长波长移动,从荧光光谱上也可以看出组装后有新的荧光峰出现。并且组装后的荧光寿命相比较未加入脂肽分子的情况出现一个短寿命,推测形成了J-聚集体。在这几种脂肽中,C16HHCONH2和脱镁叶绿素a组装后产生红移现象更明显,组装效果也最好。3)最后,将通过置换反应获得的铜代脱镁叶绿素a与C16HHCOOH脂肽分子在不同p H的缓冲溶液中组装。发现在不同的p H下铜代脱镁叶绿素a与C16HH-COOH分子都可以共组装形成有一定空间构象的聚集体,但是在p H=3.0的PBS缓冲溶液中组装效果强于在p H=6.5的MES缓冲液中的组装,而且在铜代脱镁叶绿素a和C16HH-COOH浓度比为1:1时的组装效果最好。从紫外可见吸收和CD光谱以及荧光光谱分析结果来看,铜代脱镁叶绿素a和C16HH-COOH的组装不如脱镁叶绿素a和C16HH-COOH的组装,本部分研究初步表明叶绿素中的金属离子对仿生捕光材料组装可能有显著影响。