肌動蛋白雙足運動模型的相關研究.pdf

1、本文研究光滑系數的耦合擴散過程，這是一個刻畫分子馬達系統(tǒng)的數學模型。近年來，人們發(fā)現在某些化學系統(tǒng)中存在著粒子定向輸運現象——棘輪效應。棘輪可以將此系統(tǒng)中化學反應的自由能轉化為機械能而做功，從而成為一個納米量級的發(fā)動機一分子馬達。這個微觀發(fā)動機有著廣闊的應用前景，于是成為國際物理界、化學界和生物界最熱門的課題之一．Reimann于2002年在國際著名學報Physics Reports上發(fā)表了一篇長達兩百多頁的文章，詳細回顧并討論了分子馬

2、達系統(tǒng)及其棘輪效應．根據Reimaim的想法，微觀粒子在納米尺度上近似地做布朗運動，產生棘輪效應的本質原因是系統(tǒng)中的化學反應可改變粒子的內部結構，從而改變其運動規(guī)律．分子馬達也因此被稱為一個耦合化學反應的布朗粒子。于是用以刻畫粒子狀態(tài)的兩個量——內部結構(類型分量)和空間位置(位置分量)的聯合演化是一個馬氏過程，我們稱其為耦合擴散過程．該過程現已成為分子馬達系統(tǒng)的理論基礎，然而與之相關的數學結果卻是屈指可數．在北京大學章復熹的博士論文中

3、，對耦合擴散過程建立一套完整而且便于應用的數學理論，以研究分子馬達系統(tǒng)。本文在此理論基礎上，提出一種新的肌動蛋白雙足運動數學模型。 本文主要分四部分來介紹：本文第一部分介紹了分子馬達的生物物理背景及研究現狀，介紹了本課題研究的意義和所做的主要工作。第二部分介紹了本文所研究的肌動蛋白馬達的生物背景，并在此基礎上提出了一種能夠很好的反映馬達運動方式的數學模型，并對其運動軌道進行了數學模擬，說明了模型的有效性和可行性．第三部分根據文章