本文關(guān)鍵詞：糖酵解在壓力下的報警機(jī)制

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【摘要】：某些生物體在一定壓力下會產(chǎn)生振蕩包括衰減振蕩,如細(xì)胞缺葡萄糖引起ATP濃度振蕩,細(xì)胞缺氧引起線粒體膜電位振蕩,DNA損傷引起p53濃度振蕩。這些都是細(xì)胞承受壓力時的反應(yīng),而這些振蕩的產(chǎn)生都是為了傳遞某種信號。但生物體是如何設(shè)計報警機(jī)制使得更好的產(chǎn)生振蕩信號?本文以心肌缺血糖酵解反應(yīng)為例,建立數(shù)學(xué)模型并利用反饋控制理論中敏感性來研究上述問題。以下是本文的研究成果及主要貢獻(xiàn):(1)以前糖酵解的研究都強(qiáng)調(diào)從穩(wěn)態(tài)到振蕩的分叉變化,但實驗結(jié)果觀察到的都是衰減振蕩并不是真正的振蕩。本文將這種情況視為從一個穩(wěn)態(tài)到另一個穩(wěn)態(tài)跳躍過程中的敏感反應(yīng)。(2)通過控制理論分析得到模型加權(quán)敏感度函數(shù)WS(s)、權(quán)重函數(shù)W(s)、敏感函數(shù)S(s)、開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)H(s)相關(guān)解析表達(dá)式。(3)根據(jù)敏感函數(shù)和加權(quán)敏感度函數(shù)解析式,在F6P-FBP模型中參數(shù)影響敏感函數(shù)和加權(quán)敏感度函數(shù)的峰值,分別取c,b,n,Vs,Kd的不同值,且先固定其中四個參數(shù)值,發(fā)現(xiàn)隨著參數(shù)值的改變,敏感函數(shù)和加權(quán)敏感度函數(shù)的峰值有一定的變化趨勢,并且參數(shù)的敏感性越強(qiáng)敏感函數(shù)和加權(quán)敏感度函數(shù)的峰值越大。(4)在F6P-FBP模型中敏感的參數(shù)區(qū)域與加權(quán)敏感度函數(shù)峰值有聯(lián)系,分別取c,b,n,Kd的不同值,發(fā)現(xiàn)敏感的參數(shù)區(qū)域?qū)?yīng)的加權(quán)敏感度函數(shù)峰值類似。因此,可以直接通過加權(quán)敏感度函數(shù)峰值橫截的方法找到敏感的參數(shù)區(qū)域。根據(jù)這樣的方法探究不同參數(shù)的敏感區(qū)域,發(fā)現(xiàn)參數(shù)值與敏感的參數(shù)區(qū)域有一定的變化關(guān)系。由此可以選擇合適的參數(shù)值使得系統(tǒng)在外界壓力下產(chǎn)生更好的振蕩信號。總結(jié)上述研究結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)在生物學(xué)上有著與之對應(yīng)的關(guān)系,如隨著hill常數(shù)、反饋控制系數(shù)、轉(zhuǎn)錄速率、降解速率的改變,生物體的敏感性和敏感的參數(shù)區(qū)域都具有一定的變化趨勢�？梢�,生物學(xué)確實符合上述理論分析來設(shè)計報警機(jī)制。
【關(guān)鍵詞】：報警機(jī)制 控制理論 敏感性 敏感函數(shù) 加權(quán)敏感度函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q591.4;O231
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第一章 引言10-22
• 1.1 壓力下敏感反應(yīng)的背景及生理意義10-11
• 1.2 控制系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型常用概念11-14
• 1.3 糖酵解模型的研究現(xiàn)狀14-21
• 1.4 本論文的內(nèi)容安排21-22
• 第二章 建立糖酵解的反饋控制理論模型22-32
• 2.1 模型建立22-25
• 2.1.1 兩個狀態(tài)的糖酵解模型22-24
• 2.1.2 控制理論模型24-25
• 2.2 糖酵解模型中不同參數(shù)的敏感性25-27
• 2.3 糖酵解模型的一些理論結(jié)果27-32
• 2.3.1 加權(quán)敏感度函數(shù)28-29
• 2.3.2 權(quán)重函數(shù)29-30
• 2.3.3 敏感函數(shù)30
• 2.3.4 開環(huán)傳遞函數(shù)30-32
• 第三章 參數(shù)對敏感函數(shù)峰值的影響32-49
• 3.1 奈奎斯特(Nyquist)穩(wěn)定性判據(jù)32-36
• 3.1.1 奈奎斯特判據(jù)基本原理及判據(jù)說明32-33
• 3.1.2 糖酵解控制理論數(shù)學(xué)模型穩(wěn)定性的判定33-34
• 3.1.3 奈奎斯特圖與敏感函數(shù)峰值的聯(lián)系34-36
• 3.2 理論上推導(dǎo)敏感函數(shù)峰值公式36-37
• 3.3 數(shù)值模擬參數(shù)對敏感函數(shù)峰值的影響37-43
• 3.4 數(shù)值模擬參數(shù)對加權(quán)敏感度函數(shù)峰值的影響43-49
• 第四章 壓力下糖酵解報警器的設(shè)計原則49-62
• 4.1 敏感的參數(shù)區(qū)域49-55
• 4.1.1 敏感的含義49-50
• 4.1.2 敏感的參數(shù)區(qū)域含義50-51
• 4.1.3 敏感的參數(shù)區(qū)域與加權(quán)敏感度函數(shù)峰值的聯(lián)系51-54
• 4.1.4 兩種不同方法下敏感的參數(shù)區(qū)域的對比54-55
• 4.2 各敏感的參數(shù)區(qū)域說明55-60
• 4.2.1 敏感的反應(yīng)速率c區(qū)域說明55-56
• 4.2.2 敏感的控制系數(shù)b區(qū)域說明56-58
• 4.2.3 敏感的Hill常數(shù)n區(qū)域說明58-59
• 4.2.4 敏感的消耗率Kd區(qū)域說明59-60
• 4.3 總結(jié)60-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62
• 5.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67-68

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 許麗娟;糖酵解在壓力下的報警機(jī)制[D];蘇州大學(xué);2016年

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本文編號：1103128