本文關鍵詞：胚胎結纖毛運動機理仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在脊椎動物發(fā)育初期,胚胎表面形成暫時性的凹陷結構(胚胎結,embryonic node)。位于其中的胚胎結纖毛能夠通過自身的旋轉運動引起胚胎表面液體單向運動,從而激發(fā)胚胎對左右方向的感知,引導左右區(qū)劃發(fā)育過程。因此,了解胚胎結纖毛運動機理,對探索脊椎動物發(fā)育過程有著重要作用。胚胎結纖毛的內部骨架主要包括9根周向環(huán)繞分布的二聯(lián)體微管(microtubule doublet)。二聯(lián)體微管間分布著動力蛋白(dynein)。當動力蛋白被激活時,將化學能轉化為機械能,產生微管間的錯動,配合纖毛中其他被動結構,產生纖毛運動。現有的實驗觀測手段可以呈現纖毛內部超微結構,但無法在活體中觀測動力蛋白激活規(guī)律,從而缺乏對胚胎結纖毛運動機理的了解。為此,我們結合影像技術和計算機仿真,模擬由不同動力蛋白激活方式所產生的纖毛運動,并與胚胎結纖毛旋轉運動對比,提出可能的動力蛋白活動規(guī)律。研究結果表明,為了使胚胎結纖毛產生旋轉運動,微管間的動力蛋白激活需沿順時針(從頂端觀測)方向進行,并且在每一對相鄰微管間,動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纖毛運動機理,并為后續(xù)通過操控動力蛋白活動調整纖毛有效運動的研究提供理論基礎。
【關鍵詞】：胚胎結纖毛 有限元分析方法 動力蛋白
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 國內外研究現狀及發(fā)展趨勢10-16
• 1.2.1 纖毛對胚胎發(fā)育影響的研究10-12
• 1.2.2 纖毛結構的研究歷史12-13
• 1.2.3 纖毛的運動機理研究13-16
• 1.3 本論文的研究意義和創(chuàng)新性16-18
• 第2章 生物力學基礎及計算流體動力學18-29
• 2.1 生物力學研究歷程18
• 2.2 固體力學方法18-22
• 2.2.1 物理學守恒定律18-19
• 2.2.2 連續(xù)介質模型19-20
• 2.2.3 彈性力學的解析方法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用27-29
• 第3章 理想化模型和真實形態(tài)模型對比分析29-37
• 3.1 模型的建立29-31
• 3.1.1 理想化蛋白結構模型分析29-30
• 3.1.2 真實模型的建立30
• 3.1.3 機械性能30-31
• 3.2 計算方法31-33
• 3.3 動力蛋白激活方案33-34
• 3.4 仿真結果和討論34-35
• 3.5 結論35-37
• 第4章 動力蛋白驅動下的纖毛運動機理分析37-52
• 4.1 三維超微模型的建立37
• 4.2 啟動二聯(lián)體微管間動力蛋白的活化作用37-41
• 4.3 沿著單對二聯(lián)體微管間的動力蛋白活動模式41-43
• 4.4 1/9 周期方案中纖毛運動模式43-46
• 4.5 時間重疊方案纖毛運動模式46-49
• 4.6 不足之處49-51
• 4.7 結論51-52
• 第5章 總結和展望52-54
• 參考文獻54-62
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單62-63
• 致謝63

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  本文關鍵詞：胚胎結纖毛運動機理仿真分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：267110