一直以來,生物分子馬達(dá)作為生命活動(dòng)的真正“推手”具有重要研究?jī)r(jià)值。生物分子馬達(dá)是一類尺度在2-10 nm的酶類蛋白大分子,廣泛地參與包括有絲分裂、肌肉收縮、信號(hào)傳導(dǎo)在內(nèi)的多種生命活動(dòng),最新的研究還指出分子馬達(dá)功能的缺陷還與多種疾病的產(chǎn)生相關(guān)。此外,生物分子馬達(dá)作為微小“機(jī)器”,可高效利用外部能量做功,被認(rèn)為是一種理想的“納米機(jī)器”而備受關(guān)注。目前對(duì)于馬達(dá)動(dòng)力學(xué)方面的研究,人們主要討論的是馬達(dá)定向輸運(yùn)機(jī)制和流反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的產(chǎn)生等問題。在研究方法上,由于分子馬達(dá)的尺度很小與布朗粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律十分相似,故人們通過構(gòu)建布朗棘輪模型來研究馬達(dá)的定向輸運(yùn)情況。對(duì)此已有的研究大多采用光滑外勢(shì),但近來有研究小組在蛋白質(zhì)所處勢(shì)壘表面發(fā)現(xiàn)了形狀各異的峰和谷,證明馬達(dá)所處的軌道是“粗糙”的。因此本文提出一種粗糙勢(shì)模型,并通過數(shù)值模擬研究了馬達(dá)在過阻尼條件下的定向輸運(yùn)情況。此外,實(shí)驗(yàn)研究表明有一類馬達(dá)可在無負(fù)載條件下定向輸運(yùn),可用斯托克斯效率研究其定向輸運(yùn)能力,故本文進(jìn)一步對(duì)馬達(dá)的斯托克斯效率進(jìn)行了討論。內(nèi)容上本文于第一章介紹了各類分子馬達(dá)在生命活動(dòng)中的重要作用及分子馬達(dá)未來應(yīng)用前景,在第二章概述了分子馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)... 

【文章來源】：沈陽師范大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    一、分子馬達(dá)推動(dòng)生命運(yùn)動(dòng)
    二、分子馬達(dá)的種類概述
    三、分子馬達(dá)的研究意義及應(yīng)用前景
        （一）分子馬達(dá)的研究意義
        （二）生物分子馬達(dá)的應(yīng)用前景
第二章 分子馬達(dá)的動(dòng)力學(xué)理論研究概述
    一、布朗運(yùn)動(dòng)理論
    二、朗之萬方程與�？�-普朗克方程
        （一）朗之萬方程
        （二）福克-普朗克方程
    三、布朗棘輪的提出與發(fā)展
        （一）布朗棘輪的提出
        （二）布朗棘輪實(shí)例——搖擺棘輪模型
        （三）棘輪模型的研究現(xiàn)狀
    四、粗糙棘輪的理論背景
    五、斯托克斯效率的研究背景
第三章 鋸齒勢(shì)中耦合布朗馬達(dá)的定向輸運(yùn)
    一、鋸齒勢(shì)模型
    二、參量說明
    三、布朗馬達(dá)的定向輸運(yùn)速度與斯托克斯效率計(jì)算
    四、數(shù)值模擬方法
    五、馬達(dá)定向輸運(yùn)性能研究
        （一）勢(shì)壘不對(duì)稱度的影響
        （二）耦合自由長(zhǎng)度的影響
        （三）噪聲強(qiáng)度的影響
        （四）鋸齒勢(shì)中的流反轉(zhuǎn)現(xiàn)象
    六、小結(jié)
第四章 粗糙勢(shì)中耦合布朗馬達(dá)的定向輸運(yùn)
    一、粗糙勢(shì)模型
    二、粗糙勢(shì)中馬達(dá)輸運(yùn)性能研究
        （一）擾動(dòng)振幅的影響
        （二）耦合強(qiáng)度的影響
        （三）擾動(dòng)波數(shù)的影響
        （四）外力振幅的影響
        （五）粗糙棘輪的流反轉(zhuǎn)
    三、小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分子馬達(dá)運(yùn)動(dòng):生命滑動(dòng)的樂章[J]. 郭曉強(qiáng).  自然雜志. 2019(01)
[2]反饋脈沖棘輪的能量轉(zhuǎn)化效率研究[J]. 延明月,張旭,劉晨昊,黃仁忠,高天附,鄭志剛.  物理學(xué)報(bào). 2018(19)
[3]反饋控制棘輪的定向輸運(yùn)效率研究[J]. 范黎明,呂明濤,黃仁忠,高天附,鄭志剛.  物理學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與諾貝爾獎(jiǎng)[J]. 郭曉強(qiáng),王躍民.  自然雜志. 2013(04)
[5]轉(zhuǎn)動(dòng)分子馬達(dá):ATP合成酶[J]. 舒咬根,歐陽鐘燦.  自然雜志. 2007(05)
[6]生物分子馬達(dá)[J]. 舒咬根,歐陽鐘燦.  物理. 2007(10)

博士論文
[1]三種典型布朗馬達(dá)的定向輸運(yùn)與非平衡態(tài)熱力學(xué)分析[D]. 高天附.廈門大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3148317