叶绿素和多管藻藻红蛋白中的藻胆素都是优异的发光材料，能够快速且高效地进行光合作用。本论文分别对这两个体系进行相关计算，以求探索二者各自特殊的光学性质。　　 分别通过肽键和有机胺2，6-二甲基苯乙炔将叶绿素a(Chla)和石墨烯片段连接起来，构建石墨烯-叶绿素复合物结构。为了形成比较，同时设计且研究了石墨烯与叶绿素通过非共价键π-π堆叠形成的复合物。选用含时密度泛函TD-B3LYP方法6-31G(d)基组对复合物进行了紫外-可见光谱(UV-Vis)的计算。结果表明:复合物具有分子内电子供体-受体的结构使得吸收光谱发生红移，并伴随较大的摩尔吸收系数(ε)。连接石墨烯与叶绿素的桥键的改变对光谱的Q带影响不大，却对Soret带影响很大。桥键能够将石墨烯与叶绿素两部分的轨道能级拉近，使不同的两个片段产生相互作用而产生新的吸收现象。　　 采用密度泛函B3LYP/6-31G(d，p)对多管藻(1LIA)藻红蛋白中的一对亚基（αβ）中的5种生色团进行了固定骨架优化，采用含时密度泛函TD-B3LYP/6-31G(d，p)对优化后的结构进行紫外-可见(UV-Vis)光谱的计算。结果表明，藻红胆素的电子转移都是从结构的一边流向另一边，而藻尿胆素的电子绝大多数是从结构的两边转移到中间，推测这两种特殊的电子转移方式可能决定了藻红胆素要比藻尿胆素更容易吸收光。通过对结果的分析，推测出光能可能的传播途径是由β亚基传播到α亚基上，具体路径为:β50/β61(B)→{β84（B)β155（B)→α84（A）→α140α(A)。