至今,關(guān)于生物分子馬達定向輸運的研究已引起學(xué)者們的廣泛興趣。分子馬達是存在于生物體內(nèi)能夠把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能的一大類酶蛋白生物分子,主要參與細(xì)胞內(nèi)的貨物輸運過程、細(xì)胞分裂等絕大多數(shù)生命活動。分子馬達的大小通常是納米量級,與物理學(xué)里布朗粒子的運動特性極其相似,因而人們往往通過構(gòu)建更切合實際的物理模型來研究分子馬達定向輸運機制。實驗結(jié)果表明細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)的分子馬達對外做功的效率都非常高,而人造馬達的效率與實驗上測得的馬達效率相比仍有很大差距,因此從理論上提高耦合馬達對外做功時的效率問題至今仍是非常重要的研究課題。隨著實驗上相關(guān)反饋技術(shù)的不斷深入,理論上進一步研究反饋棘輪的能量轉(zhuǎn)化效率則十分必要。通過對不同反饋控制棘輪定向輸運效率的研究,不僅能夠深入地了解粒子的輸運機制,且有助于分析生物醫(yī)學(xué)上藥物投放等輸運過程。同時,也可為醫(yī)療上如何提高藥物的有效利用率等方面提供一定的理論指導(dǎo)。本文通過對朗之萬方程的數(shù)值模擬,討論了無負(fù)載作用下耦合布朗粒子的定向運動和存在負(fù)載時反饋脈沖棘輪的定向輸運及能量轉(zhuǎn)化效率問題。深入分析了彈簧自由長度、耦合強度、外力振幅及脈沖相位等參量對布朗棘輪的質(zhì)心平均速度V

【文章頁數(shù)】：45 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    一、分子馬達的生物學(xué)背景及研究意義
    二、生物分子馬達概述
        (一)動力蛋白馬達的結(jié)構(gòu)及功能
        (二)肌球蛋白馬達的結(jié)構(gòu)及功能
        (三)驅(qū)動蛋白馬達的結(jié)構(gòu)及功能
        (四)轉(zhuǎn)動分子馬達：ATP合成酶和鞭毛馬達
    三、小結(jié)
第二章 布朗棘輪的研究現(xiàn)狀
    一、布朗運動理論
        (一)布朗運動的朗之萬方程
        (二)Einstein的朗之萬理論
    二、布朗棘輪的理論研究
        (一)斯莫盧霍夫斯基一費曼棘輪模型
        (二)閃爍棘輪模型
        (三)搖擺棘輪模型
    三、反饋棘輪的定向輸運研究
        (一)反饋棘輪的實驗研究進展
        (二)反饋棘輪的數(shù)值研究方法
        (三)反饋棘輪的定向輸運
        (四)反饋棘輪的輸運效率研究進展
第三章 無負(fù)載反饋控制棘輪的定向輸運
    一、反饋控制棘輪模型
    二、參量說明
    三、反饋控制棘輪的定向輸運
        (一)自由長度的影響
        (二)耦合強度的影響
        (三)外力振幅的影響
    四、小結(jié)
第四章 反饋脈沖棘輪的能量轉(zhuǎn)化效率
    一、反饋脈沖棘輪模型
    二、反饋脈沖棘輪的定向輸運
        (一)自由長度的影響
        (二)耦合強度的影響
    三、反饋脈沖棘輪的流反轉(zhuǎn)
    四、反饋脈沖棘輪的能量轉(zhuǎn)化效率
        (一)自由長度的影響
        (二)耦合強度的影響
    五、小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
個人簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3760479