分子馬達(dá)兩態(tài)模型定向運(yùn)動(dòng)機(jī)制的研究.pdf

1、分子馬達(dá)是廣泛存在于細(xì)胞內(nèi)部的具有馬達(dá)功能的酶蛋白生物大分子.生命活動(dòng)中的許多過(guò)程都是基于分子馬達(dá)的運(yùn)動(dòng).分子馬達(dá)運(yùn)動(dòng)所需能量來(lái)自于它所催化的三磷酸腺苷分子(ATP)水解所釋放的化學(xué)能,它將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.因此,分子馬達(dá)就起到了能量轉(zhuǎn)換器的作用.當(dāng)分子馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)起來(lái)就產(chǎn)生了宏觀的運(yùn)動(dòng)而做功,其中蘊(yùn)含的動(dòng)力學(xué)機(jī)制已成為眾多研究者們關(guān)注的焦點(diǎn).本文主要分三部分來(lái)介紹.第一部分介紹了分子馬達(dá)的生物學(xué)研究進(jìn)展,包括馬達(dá)的種類、結(jié)構(gòu)特

2、征和沿軌道運(yùn)動(dòng)的性質(zhì).第二部分介紹了研究馬達(dá)的隨機(jī)躍遷方法-福克普朗克方程的特征根解法,著重推導(dǎo)了如何用特征根方法解?？似绽士朔匠?第三部分根據(jù)馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)建立起簡(jiǎn)單的躍遷模型—兩態(tài)模型.具體計(jì)算了兩態(tài)模型的幾率流、有效勢(shì)的傾斜斜率.主要計(jì)算有效勢(shì)的傾斜斜率和幾率流同時(shí)隨躍遷頻率和溫度的變化關(guān)系.計(jì)算結(jié)果表明:(1)躍遷率很小時(shí)幾率流和有效勢(shì)的傾斜隨著躍遷率的增加而增加,當(dāng)躍遷率達(dá)到一定值40左右時(shí),兩者幾乎同時(shí)達(dá)到最大值,躍遷率大于

3、某一定值時(shí),兩者隨躍遷率的增加又同時(shí)減小.這表明給定溫度情況下,幾率流和有效勢(shì)具有相關(guān)性.(2)溫度很低時(shí),幾率流和有效勢(shì)傾斜的斜率的變化不同步,隨著溫度的升高幾率流增加較為緩慢,有效勢(shì)傾斜斜率增加較快.只有當(dāng)溫度達(dá)到某一值時(shí),幾率流和有效勢(shì)的斜率才同時(shí)隨溫度的增加而減小,這時(shí)幾率流和有效勢(shì)傾斜的斜率密切相關(guān).(3)幾率流不僅與有效勢(shì)的整體傾斜的斜率有關(guān),同時(shí)還與有效勢(shì)的勢(shì)壘高度有關(guān).所以有效勢(shì)傾斜斜率和其勢(shì)壘高度對(duì)幾率流都有共同影響.