Struktur, Funktion und Regulation der Plasmamembran V-ATPase von Manduca sexta. Die V-ATPase im larvalen Mitteldarm des Tabakschwärmers Manduca sexta energetisiert die gesamten sekundär aktiven Transportprozesse in diesem Epithel. Sie ist einer der best untersuchten Vertreter dieser Klasse von Ionentransport-ATPasen und hat sich als ideales Objekt für die Untersuchung von Struktur, Funktion und Regulation dieser Proteinfamilie erwiesen. In der vorliegenden Dissertation wurde die Struktur des V1Vo Holoenzyms, des V1 Komplexes und des Vo Komplexes, die Regulation der V-ATPase-Aktivität und die Hemmung der V-ATPase durch Makrolide untersucht. Mit der Modifikation von bestehenden und der Etablierung von neuen Protokollen gelang es das V1Vo Holoenzym, den V1 Komplex und den Vo Komplex in Milligramm-Mengen zu reinigen und damit die Vorraussetzung für neue Erkenntnisse über die Struktur der V-ATPase zu schaffen. Durch N-terminale Sequenzierung, Immunfärbung und/oder MALDI-MS konnten neben den bereits bei M. sexta bekannten Untereinheiten A, B, E, F, G, c und d auch die restlichen Untereinheiten C, D, H, a und e identifiziert werden. Das als Kontamination der V-ATPase häufig auftauchende Protein B´ wurde als ein mitochondriales Hsp60 identifiziert. Bei dem sowohl im Holoenzym als auch im Vo Komplex vorhandenen 26 kDa großen Protein handelt es sich sehr wahrscheinlich um ein Dimer der Untereinheit c und nicht, wie bislang vermutet um deren Isoform c´´. Für die im V1 Komplex nur substöchiometrisch vorhandene Untereinheit C konnte gezeigt werden, dass sie im Gegensatz zur Situation beim V1Vo Holoenzym nur sehr schwach gebunden ist. Sie lässt sich schon unter relativ milden Bedingungen (0,01% C12E10) vom V1 Komplex abtrennen, reassoziiert aber andererseits auch sehr leicht wieder an den V1 Komplex, wie mit einer rekombinanten Untereinheit gezeigt werden konnte. Durch die Behandlung des V1 Komplexes mit chaotropen Ionen ergaben sich Hinweise, die eher auf die Untereinheit D als auf die Untereinheit E als Homolog der V-ATPasen zur g -Untereinheit der F-ATPasen schließen lassen. Durch die Erhöhung der Ionenstärke während eines Reinigungsschrittes gelang es erstmals, die Untereinheit a bei einer Insekten V-ATPase darzustellen. Dies gelang sowohl für das V1Vo Holoenzym als auch für den Vo Komplex und war besonders wichtig, da die Untereinheit als der Favorit für die Bindung der V-ATPase spezifischen inhibitorischen Plecomakrolide angesehen wurde. Wie sich allerdings herausstellte, ist die Untereinheit c des Vo Komplexes die einzige Untereinheit die durch das semisynthetische Concanamycin-Derivat, 9-O-[p-(Trifluoroethyldiazirinyl)-benzoyl]-21,23-dideoxy-23-epi-[125I]Iodo-concanolid A (J-Concanolid A) spezifisch markiert wird. Durch MALDI-MS konnten einige Bereiche der Untereinheit c bestimmt werden, die potentiell mit der Sonde interagieren. Diese Abschnitte befinden sich alle auf der luminalen Seite der Membran. Beim Testen einer Reihe neuer Makrolide zeigte sich erstaunlicherweise, dass Salicylihalamid, Apikularen und Archazolid ähnlich wie Concanamycin A, Bafilomycin A1 und B1, mit einem IC50 von ca. 20 nM die V-ATPase schon bei sehr niedrigen Konzentrationen hemmen. Das ebenfalls getestete Cruentaren lag mit einem IC50 von 60 µM hingegen deutlich höher. Neben Concanamycin und den Bafilomycinen ist auch Archazolid in der Lage, die Markierung durch J-Concanolid A zu unterbinden, was auf eine gemeinsame Bindestelle dieser drei Makrolide hinweist. Die Untersuchung der Enzymaktivität der V-ATPase zeigte zum einen eine deutliche Endprodukthemmung durch das entstehende ADP und zum anderen dass Mg2+ nicht durch Ca2+ zu ersetzten ist, da Ca2+-ATP im Gegensatz zu Mg2+-ATP keinen Protonentransport unterstützt. Für den Mechanismus der Dissoziation des V1Vo Holoenzyms in seinen V1 und Vo Komplex scheinen Nukleotide von entscheidender Bedeutung zu sein. Während das V1Vo Holoenzym praktisch nukleotidfrei ist, sind im abdissoziierten V1 Komplex ein bis zwei Moleküle ADP enthalten. Die Bindung von ADP oder AMP-PNP an das Holoenzym bewirkt keine Dissoziation der V-ATPase. Allerdings genügt bereits die Hydrolyse von nur einem Molekül Mg2+-ATP pro Enzym, um eine Dissoziation zu induzieren. Aus diesem Befund kann geschlossen werden, dass die V-ATPase während der Hydrolyse einen Konformationszustand durchläuft, in dem sie instabil ist und zur Dissoziation neigt.

Auf dem Weg der Bildung von Cu2Se aus den Elementen wurden die während der Reaktion auftretenden Zwischenprodukte bestimmt. Dabei wurde eine Mischung aus Kupfer- und Selenpulver in einer Kugelmühle gemahlen. Nach bestimmten Zeitintervallen wurden dem Mahlgut Proben entnommen und röntgenographisch ihre Zusammensetzung bestimmt. Zusätzlich wurden diese Proben nach dem Mahlen in der DTA gemessen. Um den Einfluss der Korngröße des Kupferpulvers zu untersuchen, wurde eine Mischung mit feinerem Kupferpulver in gleicher Weise untersucht. Es wurden 43 Glasproben der Zusammensetzung Fe2GexSe98-x, Fe4GexSe96-x und Fe6GexSe94-x hergestellt. Diese Proben wurden röntgenographisch und thermoanalytisch untersucht. Man bestimmte die Dichten, die Rekristallisationstemperaturen, die Glasübergangtemperaturen und die Schmelzpunkte jeder Probe. Die bei der Rekristallisation entstandenen Substanzen wurden über Röntgenheizkameraaufnahmen ermittelt. Aus den thermoanalytischen Daten berechnete man die Kristallinität nach Hruby. Darüber hinaus ermittelte man die kinetischen Daten der Rekristallisation. Im ternären Phasendiagramm Fe-Ge-Se wurden die Gleichgewichte zwischen den binären und ternären Verbindungen aufgestellt. Darüber hinaus klärte man die Phasenverhältnisse innerhalb der Schnitte Fe0,615Ge0,385-delta-Fe(1-x)Se und GeSe2-delta-Fe(1-x)Se auf.

In dieser Arbeit wird ein durch eine passive Matrix angesteuertes Sensorarray vorgestellt. Das Sensorarray besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Leiterplatten mit jeweils vier Leiterbahnen, die als Arbeits- und Gegenelektroden verwendet werden. Die Leiterbahnen kreuzen sich in einem Winkel von 90°, wobei an jedem Kreuzungspunkt ein Sensorelement gebildet wird. Ein selektives Auslesen der Sensorelemente wird durch eine mechanische oder auf Kapillarkräften basierenden Unterteilung des Elektrolyten sowie eine spezielle elektrotechnische Auslesemethode erreicht. Durch die Verwendung einer aus Preußisch Blau bestehenden kombinierten Gegen- und Referenzelektrode können in dem Zwei Elektrodensystem Bedingungen, die denen eines Drei Elektrodensystems sehr nahe kommen, realisiert werden.Mit diesem einfach aufzubauenden Sensorarray konnte die Lücke zwischen den, in der Größe limitierten Sensoren mit Einzeladressierung und den wesentlich aufwändigeren, aber eine hohe Packungsdichte aufweisenden CMOS Sensoren geschlossen werden. Die Funktionalität dieses Sensorarrays wurde anhand von zwei unterschiedlichen Anwendungsbeispielen aus dem Bereich der Kombinatorischen Chemie unter Beweis gestellt.

The mechanism of ion channel (mimetic) sensors (ICSs) consisting of (poly)electrolyte type alkane thiol, protein or dendrimer self assembled monolayers (SAMs) at gold electrodes as a sensing layer and highly charged redox-active marker ions in solution was investigated by cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV) and rotating disk voltammetry (RDV) in the presence of a series of analytes, i.e, suppressor and enhancer ions, leading to the following general statements: (i) electrostatic binding of marker ions to the sensing layer is a prerequisite for an electrochemical current and (ii) charge propagation through the layer consists of electron hopping between surface-confined marker ions and solution born marker ions. It is further shown that there exists (iii) competition between equally charged ions for coordination sites at the oppositely charged sensing layer. An apparent charge inversion (iv) by surface confinement of multiple charged counter ions occurs. Thereby an existing electron transfer (ET) path can be cut or a new one can be induced. Build up of a second layer of multiple charged electroactive ions (v) can take place on top of the charge inverted layer. Competing ET (vi) through the inner and outer redox layer can take place. In addition to fundamental insight into the mechanism of charge propagation, valuable information for the design, optimization, and tailoring of new biosensors based on the ICS concept, the possibilities of exploiting layer-by-layer electrostatic SAMs and dendrimer-DNA interaction for bioanalytical applications are demonstrated by the current findings.

In dieser Arbeit werden neue Konzepte der kalibrationsfreien Analytik mit laser-induzierter Plasmaspektroskopie (LIBS) und der Plasmadiagnostik an laser¬induzierten Plasmen entwickelt. Dafür wurden bereits bekannte Techniken auf ihre Schwachstellen und Beschränkungen untersucht und entsprechende Neuerungen vorgestellt, die entdeckten Mängel zu beseitigen. In Computersimulationen konnte die CF-LIBS-Technik (calibration free LIBS) auf synthetische Plasmen angewandt werden, deren Eigenschaften vollständig bekannt und gezielt verändert wurden. So konnte der Einfluss aller Plasmaeigenschaften auf das quantitative Analysenergebnis untersucht werden. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass die vorhandene CF-LIBS-Technik nur semi-quantitative Ergebnisse liefern kann. Eine Verbesserung der CF-LIBS konnte mit der Verwendung räumlich aufgelöster Spektren erreicht werden, da hier die Heterogenität des Plasmas überwunden werden kann. Durch Kombination dieser Vorgehensweise mit einer Plasmasimulation konnten deutlich stabilere Werte für die Plasmatemperatur und die Dichte, beides wichtige Faktoren bei der kalibrationsfreien, quantitativen Analyse, erhalten werden. Die bisher verwendete Methode zur räumlich aufgelösten Plasmaspektroskopie, die Abel Inversion, ist auf zylindrisch symmetrische Plasmen beschränkt. Schon leichte Störungen in dieser Symmetrie können zu fehlerhaften Ergebnissen führen. Mit der in dieser Arbeit erfolgten Einführung der inversen Radon¬transformation als neue Technik der räumlich aufgelösten Plasmadiagnostik an laserinduzierten Plasmen, konnten erstmalig realitätsnahe Rekonstruktionen von Plasmen gestörter Symmetrie und intrinsischer Asymmetrie durchgeführt werden. Das eröffnet ein neues Feld in der Plasmadiagnostik und trägt zum besseren Verständnis laserinduzierter Plasmen bei. Dies ist der Grundstock für eine Weiterentwicklung der laserinduzierten Plasmaspektroskopie hin zu einer absoluten analytischen Methode. / In this work, new concepts for the calibration free analysis by laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) and for plasma diagnostics on laser induced plasma have been developed. In the course of this, already known techniques were analyzed for weaknesses and limitations. New techniques, based these findings, were presented. Using computer simulations of perfectly defined and entirely modifiable plasmas, the well known CF-LIBS (calibration free LIBS) technique was evaluated. The influence of all plasma parameters on the analysis result was investigated. It was shown that this technique, in its current form, is capable to deliver semi quantitative results only. An improvement of CF-LIBS was achieved by the use of spatially resolved measurements, overcoming the plasma heterogeneity. Combination of this approach with plasma simulation to find the parameters temperature and density, both important factors in calibration free analytics, much more stable results could be obtained. However, the well known technique for spatially resolved plasma investigation, the Abel Inversion, is limited to cylindrically symmetric plasmas only. Even weak disturbances of such symmetry can lead to major errors in the results. Using the inverse Radon Transformation, which is being introduced to plasma diagnostics on laser induced plasma by the present work, the first close to reality reconstructions and investigations of plasma with disturbed symmetry and even intrinsic asymmetry were conducted. This opens a new field in plasma diagnostics and helps to a better understanding of laser induced plasmas in general. It forms the foundation of further development of laser induced breakdown spectroscopy to become an absolute method.

Ziel dieser Arbeit war die Kontrolle über bestimmte Eigenschaften von Molekülen. Dabei lag ein besonderes Interesse auf der Steuerung der Zugänglichkeit eines katalytisch aktiven Zentrums durch die großen geometrischen Veränderungen bei der E->Z Isomerie von photochromen Verbindungen. Ein weiterer Vorteil dieser photochromen Verbindungen liegt in der Reversibilität der E-Z Isomerisierung, so dass das katalytische Zentrum mehrmals „an“ und „aus“ geschaltet werden kann. In der Literatur sind nur sehr wenige Beispiele solcher photoschaltbaren Katalysatoren bekannt. Diese besitzen teilweise schwerwiegende Nachteile, wie z.B. geringe Reaktivitätsunterschiede oder eine begrenzte Anwendbarkeit, aufweisen. Die Aufgabe in dieser Arbeit bestand in der Entwicklung eines neuen photoschaltbaren Katalysatorsystems, welches sich durch größere Reaktivitätsunterschiede und eine breitere Anwendbarkeit auszeichnet. Das erste Design bestand aus einem photoschaltbaren Metalloporphyrin als Katalysator für Polymerisations- oder Oxidationsreaktionen. Nach erfolgreicher Synthese wurden die Schalteigenschaften untersucht. In einem zweiten Design wurde ein photoschaltbarer Organokatalysator hergestellt und dessen Schaltverhalten, sowie dessen Eignung als Katalysator in einer generellen Basenkatalyse, erfolgreich getestet. / The aim of this work was to control the properties of molecules. Our special interest lies in controlling the accessibility of a catalytic active center by using the big geometric changes of photochromic groups, such as E->Z isomerization of azobenzene or stilben. Another advantage of these photochromes is the reversibility of the Z -> E isomerization, so that the catalytic active center can be switched several times. Only few examples of photoswitchable catalysts are known in literature, having several disadvantages like small activity ratios or narrow scope. The goal of this work was to design a new photoswitchable catalyst having bigger activity ratios and broader applicability. The first design consisted of a photoswitchable metalloporphyrin as catalyst for polymerization or oxidation reactions. After successful synthesis the switching properties were investigated, showing no isomerization possibility. In a second approach a photoswitchable organo catalyst was established. The switching properties were investigated and the catalyst was successfully tested in general base catalysis.

Die Relaxation der Styrylfarbstoffe DCM und LDS-750 nach Photoanregung in flüssiger Phase wurde mittels zeitaufgelöster optischer Spektroskopie untersucht. Dabei wurde die Breitband-Pump-Probe-Technik angewandt. Zur Charakterisierung der Relaxation von DCM im elektronischen Grundzustand wurde außerdem die Breitband-Dump-Probe-Technik (stimuliertes Emissionspumpen) eingesetzt. Für die beobachtete schnelle Relaxation von DCM wurde eine annähernd lösungsmittelunabhängige Zeitkonstante von 0.23 (( 0.04) ps im elektronisch angeregten und von 0.28 (( 0.07 ps) im elektronischen Grundzustand gefunden. Sie wurde als Konforma tionsänderung mit nur geringer Ladungsverschiebung charakterisiert. Die weitere spektrale Entwicklung wird in polarer Lösungsmittelumgebung vorwiegend von der Solvatation bestimmt. Für das ionische Polymethin LDS-750 wurden nach der Anregung solvensabhängige Kinetiken beobachtet, die sich durch die Annahme dreier möglicher Konformationen im S1 erklären lassen. / Relaxation of the stryryl dyes DCM and LDS-750 after photoexcitation in the liquid phase has been investigated by means of time-resolved optical spectroscopy. For this purpose, the broadband pump-probe technique was used. To characterize the relaxation of DCM in the electronic ground state, additionally the broadband dump-probe technique (stimulated emission pumping) was applied. An approximately solvent-independent time constant was found typical for the observed fast relaxation of DCM, with values of 0.23 ((0.04) ps in the excited and 0.28 (( 0.07 ps) in the electronic ground state. The relaxation was characterized as conformational change with only a small amount of charge transferred. The further spectral evolution in polar solvents was dominated by solvation dynamics.For the ionic polymethine species LDS-750 solvent-dependent kinetics were found after photoexcitation. They could be accounted for by assuming the existence of three different conformers within the S1 state.

Die vorliegende Dissertation berichtet über die Untersuchung von selbst-aggregierten Einfach- und Mehrfachschichten aus Nanographenen-Derivate mit Hilfe der Rastertunnelmikroskopie (RTM) an Fest-Flüssig-Grenzflächen. Die -Konjugation bringt einzigartige elektronische Eigenschaften mit sich, so dass die Nanographen-Derivate viel versprechende Bausteine für eine molekulare und organische Elektronik sind, da sie maßgeschneidert und kostengünstig prozessiert werden können, und leicht und flexibel sind. Für elektronische Anwendungen ist es notwendig, die Nanographene in ultradünnen Filmen mit geordneten supramolekularen Strukturen zu organisieren. Nanostrukturen werden für Nanographene-Derivate auf hoch orientiertem pyrolytischem Graphit (HOPG) untersucht, wie zum Beispiel alkylierte Hexi-peri-hexabenzocoronene (HBCs) unterschiedlicher Symmetrie und dreiecksförmige polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). Es zeigt eine erstaunliche Vielfalt von supramolekularen Strukturen, z.B. Zick-Zack-, Blumen- oder Honigwaben-Muster. Eine faszinierende Besonderheit besteht in den Honigwaben Strukturen, die sich durch Selbstaggregation dreieckiger alkylierter Phenyl-PAKs bilden, und die damit Nanotemplate für Gastmoleküle darstellen. In vielen Fällen bilden Nanographene-Derivate nicht nur Monoschichte sondern auch Multischichten auf Graphit. Die Selbstorganisation von Doppelschichten aus einer HBC-Stern-Verbindung bietet das Potenzial für Baustelemente in der organischen Elektronik, zum Beispiel für Nanodrähte. Die alkylierten Phenyl-HBCs bilden polykristalline Strukturen sowohl in der "face-on"-Anordnung in Monoschichten auf Graphit wie in der "edge-on"-Anordnung in Multischichten, die sich in einem äußeren elektrischen Feld bilden. Beides kann nützlich sein, da für die mögliche Anwendung in einer Photovoltaik-Zelle die "face-on"-Orientierung auf Oberflächen erforderlich ist, während für organische Feldeffekt-Transistoreneine "edge-on" Nanostruktur benötigt wird. / This thesis reports on the investigation of self-assembled mono- and multilayers from nanographene derivatives via scanning tunneling microscopy (STM) at solid-liquid interfaces. Because of the unique electronic properties associated with their -bonded topology, nanographenes are promising building blocks for molecular and organic electronics, which provide the possibility of tunability together with low-cost processing, light weight, and flexibility. For the application in electronics it is necessary to organize nanographenes in ultrathin films with well-ordered supramolecular structures. Nanostructures of monolayers on Highly Oriented Pyrolytic Graphite (HOPG) are studied for different nanographene derivatives, such as alkylated hexa-peri-hexabenzocoronenes (HBCs) with different symmetries, and triangle-shaped polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). They exhibit a surprising diversity of supramolecular structures, for example zigzag, flower-like or honeycomb shapes. A fascinating peculiarity provides the honeycomb structures which are self-assembled from triangle-shaped alkylated phenyl PAHs, which provide nanotemplates to accommodate guest molecules. In many cases, nanographene derivatives not only form monolayers but also multilayers on HOPG. Star-shaped HBC molecules self organize into bilayers in polar solvents, which exhibit the potential for the formation of building blocks of organic electronics, for instance nanowires. The alkylated phenyl HBCs form polycrystalline structures both in the “face-on” arrangement in a monolayer on HOPG, and “edge-on” in multilayers within an external electric field. Both may be useful for potential applications, since in a photovoltaic cell, the “face-on” orientation on surfaces is required, while for the purpose to be applied in organic field-effect transistors, the “edge-on” nanostructure on the electrodes is necessary.

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des Einflusses von ausgewählten Cyclodextrinen (alpha-, HP-alpha-, beta-, HP-beta, gamma- und HP-gamma-Cyclodextrin) als Hilfsstoffe in Ophthalmika auf die enzymatische Esterspaltung von Dipivefrin im Corneaepithel. Dazu waren neben der Betrachtung der enzymatischen Spaltung von Dipivefrin durch corneale Enzyme von Rinderaugen und dem Reinenzym Butyrylcholinesterase Untersuchungen zu den Wechselwirkungen von Dipivefrin mit den verwendeten Cyclodextrinen und dem cornealem Gewebe notwendig. Zur Charakterisierung der Dipivefrin/Cyclodextrin-Wechselwirkungen in wässriger Lösung wurden die Ultrafiltration, die Hochleistungs-Flüssigchromatographie und die UV- bzw. H-NMR-Spektroskopie eingesetzt. Die Ermittlung der Dipivefrin- bzw. Cyclodextrin-Wechselwirkung mit dem cornealen Gewebe erfolgte mittels Thermoanalytik und Elektronenmikroskopie. Der Einfluss ausgewählter Cyclodextrine auf die in-vitro-Permeation von Dipivefrin durch die Schweinecornea und auf die dabei im Corneaepithel stattfindende enzymatische Freisetzung von Epinephrin wurde untersucht. Mit Hilfe einer Druckpermeationszelle wurde der Einfluss von Dipivefrin bzw. in Kombination mit alpha- und beta-Cyclodextrin auf die forcierte Permeation von Wasser durch die Cornea von endothelial nach epithelial untersucht und die Modelldaten auf den physiologischen Druck des Auges umgerechnet. / The aim of the present work was to study the influence of different (cyclodextrins alpha-, HP-alpha-, beta-, HP-beta-, gamma- und HP-gamma-cyclodextrin) as components of eye drops on the enzymatic hydrolysis of dipivefrine in the corneal epithelium. Therefor, enzymatic degradation of dipivefrine by corneal enzymes of bovine eyes and by the purified enzyme butyryl cholinesterase was investigated. The interaction of dipivefrine with cyclodextrins was tested in aqueous solution by the use of ultrafiltration, high performance liquid chromatography, UV- and H-NMR-spectroscopy. The interaction of dipivefrine with corneal tissue was tested by the use of thermal analysis and electron microscopy. The influence of some cyclodextrins on the in-vitro permeation of dipivefrine through porcine cornea and the simultaneous enzymatic release of epinephrine in the corneal epithelium was investigated. The forced permeation of water through cornea from the endothelial to epithelial site was tested with help of a pressurized permeation device and the modell data were calculated to meet the physiological pressure in the eye.

Femtosekundenaufgelöste Ramanspektroskopie ist ein leistungsfähiges Werkzeug, um die Schwingungsentwicklung eines angeregten Chromophors in Echtzeit zu studieren. In dieser Arbeit wurde ein durchstimmbares Ramanspektrometer mit 10 cm-1 spektraler und 50--100 fs zeitlicher Auflösung entwickelt und für eine Anwendung auf flavinbasierte Photorezeptoren optimiert. Es wird der Einfluß der Resonanzbedingungen auf das transientes Ramanspektrum charakterisiert. Die Dynamik des angeregten Zustandes wird zuerst für den Modellphotoschalter Stilben untersucht, ausgehend sowohl vom cis-, als auch vom trans-Isomer. Intensitätsabnahme, spektrale Verschiebung und Bandenverschmälerung liefern Einblicke in die Schwingungsrelaxation des angeregten Chromophors. Wellenpaketbewegung und anharmonische Kopplung werden als Oszillationen beobachtet. Für das "Mutter"-Cyanin 1,1''-Diethyl-2,2''-pyridocyaniniodid wird die Isomerisierung bis in den Grundzustand verfolgt. Ramanspektren des Franck-Condon-Zustandes, des intermediär gebildeten heissen Grundzustandes und der Isomerisierungsprodukte werden erhalten. Als Grundlage für Experimente an Flavoproteinen werden die Eigenschaften des angeregten Flavinchromophors in Lösung untersucht. Transiente Absorptions- und Fluoreszenzexperimente weisen auf den Einfluss dynamischer polarer Solvatation hin. Es werden Ramanspektren des angeregten Zustandes von Flavin aufgenommen und die Schwingungsbanden zugeordnet. Populationsverminderung durch den Ramanimpuls wird als potentielles Artefakt in zeitaufgelösten Messungen identifiziert; der Effekt wird aber auch genutzt, um Wellenpaketbewegung im angeregten Zustand zu markieren. Die Photorezeptormutanten BlrB-L66F und Slr1694-Y8F werden mit transienter Absorption studiert. Dabei wird die Bildung des Signalzustandes und Flavinreduktion durch ein Tryptophan beobachtet. Die Anwendung des entwickelten Ramanspektrometers auf biologische Proben wird in einem ersten Experiment an Glucose Oxidase demonstriert. / Femtosecond stimulated Raman spectroscopy is a powerful tool that allows to study the structural relaxation of an excited chromophore directly in time. In this work a tunable Raman spectrometer with 10 cm-1 spectral and 50-100 fs temporal resolution was developed, and the technique was advanced towards applications to flavin-based proteins. With this device the influence of resonance conditions on the transient Raman spectrum is characterized. Excited-state dynamics is first investigated for the model photoswitch stilbene, starting from both the cis and the trans isomers. Decay, spectral shift, and narrowing of individual bands provide insight into the vibrational relaxation of the excited chromophore. Wavepacket motion and anharmonic coupling is seen as oscillations. Isomerization is followed to the ground state for the "parent" cyanine 1,1''-diethyl-2,2''-pyrido cyanine iodide. From a global analysis, Raman spectra for the Franck-Condon region, the intermediately populated hot ground state, and the isomerization products are obtained. As a basis for experiments on flavoproteins, the excited-state properties of the pure flavin chromophore are studied in solution. Transient absorption and fluorescence experiments suggest an influence of dynamic polar solvation on the electronic properties of the excited state. Raman spectra from the flavin excited state are recorded and the vibrational bands assigned. Population depletion by the Raman pulse is identified as a potential artefact, but the effect is also used to mark wavepacket motion in the excited state. The photoreceptor mutants BlrB-L66F and Slr1694-Y8F are studied by transient absorption; signaling state formation and flavin reduction by a semiconserved tryptophan are seen, respectively. The application of femtosecond Raman spectroscopy to biological samples is demonstrated in a first experiment on glucose oxidase.