本文關(guān)鍵詞：胚胎結(jié)纖毛運(yùn)動(dòng)機(jī)理仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在脊椎動(dòng)物發(fā)育初期,胚胎表面形成暫時(shí)性的凹陷結(jié)構(gòu)(胚胎結(jié),embryonic node)。位于其中的胚胎結(jié)纖毛能夠通過自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起胚胎表面液體單向運(yùn)動(dòng),從而激發(fā)胚胎對(duì)左右方向的感知,引導(dǎo)左右區(qū)劃發(fā)育過程。因此,了解胚胎結(jié)纖毛運(yùn)動(dòng)機(jī)理,對(duì)探索脊椎動(dòng)物發(fā)育過程有著重要作用。胚胎結(jié)纖毛的內(nèi)部骨架主要包括9根周向環(huán)繞分布的二聯(lián)體微管(microtubule doublet)。二聯(lián)體微管間分布著動(dòng)力蛋白(dynein)。當(dāng)動(dòng)力蛋白被激活時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,產(chǎn)生微管間的錯(cuò)動(dòng),配合纖毛中其他被動(dòng)結(jié)構(gòu),產(chǎn)生纖毛運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)觀測手段可以呈現(xiàn)纖毛內(nèi)部超微結(jié)構(gòu),但無法在活體中觀測動(dòng)力蛋白激活規(guī)律,從而缺乏對(duì)胚胎結(jié)纖毛運(yùn)動(dòng)機(jī)理的了解。為此,我們結(jié)合影像技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真,模擬由不同動(dòng)力蛋白激活方式所產(chǎn)生的纖毛運(yùn)動(dòng),并與胚胎結(jié)纖毛旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)比,提出可能的動(dòng)力蛋白活動(dòng)規(guī)律。研究結(jié)果表明,為了使胚胎結(jié)纖毛產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),微管間的動(dòng)力蛋白激活需沿順時(shí)針(從頂端觀測)方向進(jìn)行,并且在每一對(duì)相鄰微管間,動(dòng)力蛋白激活速度在底部較快、頂端較慢。此研究初步揭示了胚胎結(jié)纖毛運(yùn)動(dòng)機(jī)理,并為后續(xù)通過操控動(dòng)力蛋白活動(dòng)調(diào)整纖毛有效運(yùn)動(dòng)的研究提供理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：胚胎結(jié)纖毛 有限元分析方法 動(dòng)力蛋白
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R321
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-16
• 1.2.1 纖毛對(duì)胚胎發(fā)育影響的研究10-12
• 1.2.2 纖毛結(jié)構(gòu)的研究歷史12-13
• 1.2.3 纖毛的運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究13-16
• 1.3 本論文的研究意義和創(chuàng)新性16-18
• 第2章 生物力學(xué)基礎(chǔ)及計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)18-29
• 2.1 生物力學(xué)研究歷程18
• 2.2 固體力學(xué)方法18-22
• 2.2.1 物理學(xué)守恒定律18-19
• 2.2.2 連續(xù)介質(zhì)模型19-20
• 2.2.3 彈性力學(xué)的解析方法20-22
• 2.3 有限元方法22-29
• 2.3.1 有限元方法的發(fā)展歷程22
• 2.3.2 有限元方法的分析22-23
• 2.3.3 有限元方程的建立23-27
• 2.3.4 有限元方法在本課題中的應(yīng)用27-29
• 第3章 理想化模型和真實(shí)形態(tài)模型對(duì)比分析29-37
• 3.1 模型的建立29-31
• 3.1.1 理想化蛋白結(jié)構(gòu)模型分析29-30
• 3.1.2 真實(shí)模型的建立30
• 3.1.3 機(jī)械性能30-31
• 3.2 計(jì)算方法31-33
• 3.3 動(dòng)力蛋白激活方案33-34
• 3.4 仿真結(jié)果和討論34-35
• 3.5 結(jié)論35-37
• 第4章 動(dòng)力蛋白驅(qū)動(dòng)下的纖毛運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析37-52
• 4.1 三維超微模型的建立37
• 4.2 啟動(dòng)二聯(lián)體微管間動(dòng)力蛋白的活化作用37-41
• 4.3 沿著單對(duì)二聯(lián)體微管間的動(dòng)力蛋白活動(dòng)模式41-43
• 4.4 1/9 周期方案中纖毛運(yùn)動(dòng)模式43-46
• 4.5 時(shí)間重疊方案纖毛運(yùn)動(dòng)模式46-49
• 4.6 不足之處49-51
• 4.7 結(jié)論51-52
• 第5章 總結(jié)和展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單62-63
• 致謝63

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本文編號(hào)：267110