第一類魚抗凍蛋白對(duì)冰晶生長界面層結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、分類號(hào)UDC10126—30846034密級(jí)編號(hào)論文題目研究生：指導(dǎo)教師：專業(yè)：研究方向：學(xué)院：2011年5月25日一L㈣啦豳一爨煳一㈣一氆———————————————————————————————————————’’。。。。。?！?。。。。。_’’’。。。。。?！?。’——’。。。。?！?。。。?！??！瘛馹______________l___l_________I________●_____一內(nèi)蒙古大學(xué)碩上學(xué)位論文第一類魚

2、抗凍蛋白對(duì)冰晶生長界面層結(jié)構(gòu)的影響摘要抗凍蛋t蘭I(AntifreezeProteins，AFPs)是一類能抑制冰晶生長的特殊蛋白質(zhì)，它能夠非依數(shù)性地降低冰晶生長點(diǎn)溫度，但對(duì)冰晶熔點(diǎn)的影響很小，從而導(dǎo)致水溶液的熔點(diǎn)和冰點(diǎn)之間出現(xiàn)差異，這種現(xiàn)象稱為熱滯現(xiàn)象(ThermalHysteresis)。由于抗凍蛋白特殊的抗凍性質(zhì)，使其在分子生物學(xué)、生物物理學(xué)以及生物化學(xué)等研究領(lǐng)域受到很大的關(guān)注。研究人員陸續(xù)從海洋魚類、陸地昆蟲、植物、細(xì)菌和真菌等

3、各類生物體中分離得到多種不同類型的抗凍蛋白，并測(cè)定了它們的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，由于抗凍蛋白分子的冰晶結(jié)合面與冰晶表面有特異的親和性，溶液中的抗凍蛋白分子能沿特定的方向選擇吸附冰晶的某些晶面，這一過程也是產(chǎn)生熱滯現(xiàn)象的關(guān)鍵一步。冰晶在抗凍蛋白溶液中生長的形態(tài)與其在純水中自由生長形態(tài)不同。根據(jù)冰晶生長理論，在一定的生長驅(qū)動(dòng)力作用下，界面生長機(jī)制和動(dòng)力學(xué)規(guī)律決定了冰晶生長的形態(tài)，而界面生長機(jī)制和動(dòng)力學(xué)規(guī)律決定于冰水界面的微

4、觀結(jié)構(gòu)，所以抗凍蛋白溶液中冰晶生長的形態(tài)發(fā)生改變的主要原因之一是抗凍蛋白使冰晶表面微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。本文從大分子溶液熱力學(xué)性質(zhì)出發(fā)得到了結(jié)合抗凍蛋白后冰晶表面微觀平衡結(jié)構(gòu)的變化，并討論了這種變化對(duì)冰晶生長形態(tài)的影響。根據(jù)冰晶在水溶液中生長的基本熱力學(xué)性質(zhì)，應(yīng)用多層界面模型，分別得到了冰晶在純水中與抗凍蛋白溶液中生長界面層的吉布斯自由能。由冰晶生長界面層的吉布斯自由能分析了冰晶在三種不同第一類魚抗凍蛋白分子溶液中熱平衡狀態(tài)下生長界面層的