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分子马达定向运动机制研究

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毕业论文范文题目：分子马达定向运动机制研究，论文范文关键词：分子马达定向运动机制研究
分子马达定向运动机制研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：近年来，随着光钳技术、分子遗传学方法、x射线晶体结构分析以及显微成像等实验技术的发展，使得人们可以对单个分子马达的运动过程进行观测和操作，从而对分作马达的结构、运动学和动力学的认识有了长足的进步。现已发现的分子马达有上百种，虽然它们在结构上有所不同，但它们都能在消耗化学能(通常是ATP)／化学势的同时沿轨道作定向运动。依据分子马达与轨道作用方式的不同，可将分子马达分为线性分子马达和旋转式分子马达。本文简单介绍了人们较熟悉的肌球蛋白(myosin)、驱（此处忽略..）动蛋白(kinesin)、动力蛋白DNA解旋酶和F_1-ATP合酶、细菌鞭毛马达，讨论它们的构造、动力学特征及其在生命活动中的重要作用。通过比较大量有关肌球蛋白和驱动蛋白的生物化学实验发现，每种马达的头部都有包含结合ATP和结合轨道位点的“催化核”，它们是动力作用的核心，且每种马达都有与动力作用有着密切联系的“颈部”。研究分子马达的物质结构基础，有助于理解其定向运动机制。因分子马达处于胞质液体的环境中，物理学上将其看成是布朗粒子或布朗棘轮，其运动可（文章此处忽略..）以纳入布朗运动的理论框架去讨论，通过非平衡统计物理的Langevin方程或Fokker-Plank进行分析和计算。分子马达在随机涨落的同时发生着一系列周期性的化学反应(如ATP的结合、水解、ADP和Pi的释放等)以及由此导致的马达本身构型的变化，构型变化进而又导致了分子马达头部同轨道作用力大小的变化。这些因素的共同作用，使得分子马达在由势涨落引起随机运动的基础上出现宏观定向运动，即定向几率流。探讨马达定向运动机制就是研究几率流。构造一个分子马达模（本文此处忽略..）型至少需要两个条件：分子马达各状态之间的化学反应的速率常数(跃迁几率)和体系的势能函数。在此基础上，本文介绍了两个典型的分子马达物理模型：一是势垒的两态涨落驱动的布朗马达，给出用特征值法求解Fokker-Plank方程的方法。二是具有内部自由度的布朗马达。在此模型中，轨道是一列全同的小球，马达和轨道都被看成电偶极子，其间的相互作用是电性的，相互作用的大小用分子马达绕轴心旋转的内部自由度的变化来表示，且假设旋转是连续的，并用矩阵连分式的方法解析求解（此处忽略..）定向流的大小。为了尽可能与生物学原型吻合，本文在具有内部自由度的布朗马达的基础上，提出了研究生论文：《分子马达定向运动机制研究》一个新的模型，假定布朗马达在几个分离态（为计算简单假设是两态）之间随机跃迁对应于ATP水解循环，且轨道是平直的，用差分的方法解FokkerPlank方程，计算几率流的数值解。在讨论噪声强度和跃迁几率对定向运动的影响时发现，流的大小对此二者都有一定的选择性，且跃迁几率的大小可能会引起流的反转。

以上为本篇毕业论文范文分子马达定向运动机制研究的介绍部分。

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