生物大分子ATP的計(jì)算機(jī)模擬.pdf

1、三峽大壩是世界上最大也是最受矚目的水利樞紐工程。水庫(kù)于2003年6月正式蓄水，壩前水位保持在135m。成庫(kù)后，水體由河流變?yōu)榈湫偷暮拥佬退畮?kù)。過(guò)水?dāng)嗝嬖龃?，在上游流量不變情況下，流速自庫(kù)尾至壩前逐漸減緩，水體的富營(yíng)養(yǎng)化變成為危害水庫(kù)水域環(huán)境的主要問(wèn)題。當(dāng)175m蓄水時(shí)，平均流速由2m/s降至0.25m/s甚至更低，水流對(duì)污染物的輸移擴(kuò)散能力下降，在同樣的排污方式，相同的排污負(fù)荷下污染混合區(qū)必將加大。成庫(kù)后，水流速度減緩，大量泥沙沉積，水

2、質(zhì)變清，透明度增高，冬季水溫升高、霧日減少，水面日照時(shí)間增加，有利于水生植物特別是藻類(lèi)的光合作用，導(dǎo)致藻類(lèi)的生長(zhǎng)繁殖，增加了三峽庫(kù)區(qū)水體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的可能性。由于水文條件的改變，水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能必然受到一定程度的影響。
　　庫(kù)區(qū)內(nèi)的水體污染主要是由于長(zhǎng)江流域及其支流周?chē)墓I(yè)廢水及生活污水排放造成。這些污水中包含了大量的有利于藻類(lèi)生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)鹽，氮、磷是藻類(lèi)生長(zhǎng)的必需的營(yíng)養(yǎng)元素，他們構(gòu)成藻類(lèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)分子，并參與植物生長(zhǎng)的新陳

3、代謝，是水域的生產(chǎn)力的限制因子。在適宜的溫度、光照條件下由于營(yíng)養(yǎng)鹽的存在會(huì)導(dǎo)致水體內(nèi)的藻類(lèi)異常增殖，嚴(yán)重的情況就會(huì)導(dǎo)致水華現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)于淡水湖泊的藻類(lèi)來(lái)說(shuō)，磷是必需的營(yíng)養(yǎng)元素，是各種藻類(lèi)體內(nèi)的主要營(yíng)養(yǎng)成分，常常是湖水產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化的限制性因子。當(dāng)水體中有其他生長(zhǎng)促進(jìn)因素存在時(shí)，磷濃度提高會(huì)加速水體的富營(yíng)養(yǎng)化。磷參與構(gòu)成三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸等供能(貯能)物質(zhì)，在能量的產(chǎn)生、傳遞過(guò)程中起著非常重要的作用。
　　本文主要從量子

4、力學(xué)的角度研究了ATP分子在溶劑中的物理化學(xué)性質(zhì)。并與通常在氣態(tài)條件下對(duì)分子的就算進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)際上，細(xì)胞體內(nèi)ATP分子的轉(zhuǎn)化過(guò)程都發(fā)生在溶劑介質(zhì)中。氣態(tài)環(huán)境獲得的微觀性質(zhì)盡管有參考性，但于與真實(shí)生物體系中ATP環(huán)境存在較大差距，很難客觀、正確地表征ATP分子在生物細(xì)胞體內(nèi)的生化性質(zhì)。經(jīng)計(jì)算以及對(duì)結(jié)果的分析表明，考慮溶劑效應(yīng)的計(jì)算結(jié)果才能符合真實(shí)生物環(huán)境下ATP分子的物理化學(xué)性質(zhì)。此外，本文還借助了虛擬細(xì)胞的思想，對(duì)于計(jì)算中難以收斂的大