鞭毛和纖毛拍擊機(jī)制的理論研究.pdf

1、大多數(shù)動(dòng)物和植物的精子都有鞭毛，精子及許多原生動(dòng)物都以鞭毛或纖毛為運(yùn)動(dòng)器，它們以拍擊的方式運(yùn)動(dòng)推進(jìn)身體前進(jìn)，研究表明拍擊是由位于鞭毛軸絲微管上的動(dòng)力蛋白所驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)階段對(duì)于鞭毛和纖毛拍擊的研究主要集中在兩個(gè)方面：對(duì)動(dòng)力蛋白分子工作循環(huán)模式的研究以及對(duì)鞭毛和纖毛拍擊機(jī)制的研究。關(guān)于動(dòng)力蛋白的研究，已經(jīng)給出了動(dòng)力蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)、動(dòng)力蛋白的單分子動(dòng)力行為特征等，并提出了動(dòng)力蛋白水解ATP的工作循環(huán)模型。關(guān)于鞭毛和纖毛拍擊機(jī)制的研究，目前仍是一個(gè)

2、很廣闊的未知領(lǐng)域，雖然已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)清楚的掌握了鞭毛和纖毛的微觀結(jié)構(gòu)，給出了鞭毛和纖毛拍擊的滑移理論，但關(guān)于拍擊的合理的動(dòng)力學(xué)機(jī)制尚未建立起來，仍停留在猜想和假設(shè)的階段。
　　 本研究分為三個(gè)部分：第一部分介紹鞭毛和纖毛的結(jié)構(gòu)以及鞭毛和纖毛的微管滑行學(xué)說；第二部分介紹動(dòng)力蛋白的結(jié)構(gòu)、單分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)力蛋白工作循環(huán)的機(jī)械化學(xué)偶聯(lián)，這是研究鞭毛和纖毛產(chǎn)生彎曲的基礎(chǔ)，其中前兩部分關(guān)于鞭毛拍擊的基礎(chǔ)知識(shí)介紹中引用了郁英文章中關(guān)于相關(guān)

3、知識(shí)的介紹；第三部分通過對(duì)鞭毛彎曲的滑移曲線進(jìn)行模擬，給出了間接描述鞭毛擺動(dòng)的切向角曲線方程。由此方程得到的鞭毛的彎曲切向角曲線與實(shí)驗(yàn)曲線非常吻合，進(jìn)而對(duì)鞭毛波形的傳播進(jìn)行了定性的研究。另一方面通過對(duì)鞭毛結(jié)構(gòu)的假設(shè)，推斷鞭毛擺動(dòng)形成的波形應(yīng)近似于駐波，在此基礎(chǔ)上依據(jù)鞭毛的各個(gè)參數(shù)給出了鞭毛擺動(dòng)時(shí)沿鞭毛軸絲方向的切向角曲線，通過與由實(shí)驗(yàn)得到的多個(gè)物種的切向角曲線比較，發(fā)現(xiàn)基本相符，說明了所做的假設(shè)的合理性，為以后建立鞭毛拍擊的動(dòng)力學(xué)理論奠