肌肉收缩过程中atp浓度的变化及鞭毛拍击理论的研究

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1、内蒙古大学硕士学位论文肌肉收缩过程中ATP浓度的变化及鞭毛拍击理论的研究姓名：赵晓阳申请学位级别：硕士专业：生物物理学指导教师：郭维生20070518肌肉收缩过程中ATP浓度的变化及鞭毛拍击理论的研究摘要生命机体的一切运动如肌肉的收缩、鞭毛或纤毛的拍击、染色体的复制和分离、细胞的分裂等追踪到分子水平都和生物分子马达的运动有关。分子马达一般以ATP或GTP为能源将化学能转变为机械能，从而在生物体内执行各种各样的功能。由于近年来生物技术的不断提高，使得对肌肉在各种生化状态下收缩性质、鞭毛和纤毛的拍击机制的研究取得了较大进展，本

2、文拟对肌肉收缩过程中ATP浓度变化规律和鞭毛拍击的特征做一些理论研究。本文分为两部分，第一部分主要介绍ATP的浓度在肌肉收缩过程中的变化规律。我们从能量循环的观点出发，用化学动力学方法对肌肉收缩过程中ATP的浓度变化进行了研究，结果表明ATP的浓度围绕平衡点周期性的振荡。并对理论结果的生物学意义进行了讨论。第二部分在对鞭毛拍击的实验和相关的理论模型进行分析的基础上，给出了动力蛋白工作循环的机械化学偶联模型，并对鞭毛基部弯曲的形成进行了讨论。关键词：肌肉收缩，ATP浓度变化，化学动力学，鞭毛拍击，动力蛋白，机械化学偶联THE

3、THEORETICALSTUDIESONCHANGEoFATP’SCONCENTRATIoNINMUSCLECoNTRACTIoNANDFLAGELLARBEATINGABSTRACTEverymovementoflivingorganismssuchasmusclecontraction,beatingoftheflagellaorcilia，chromosomecopyandsegregationandcelldivision,retrospecttomolecularlevel．referstomolecularmo

4、tors．MolecularmotorsuseATPorGTPaSenergysourcesandexecutediversebiologicalfunctionsbychangingthechemicalenergydepositedinATPorGTPtomechanicalenergy．Owingtotheimprovementofthebiologicaltechnique，theunprecedentedprogresstotheresearchofthemuscularcontractionpropertyun

5、derdifferentbiochemistryconditionsandthemechanismoftheflagellaandcilia’sbendinghavebeenmade．ThispaperisproposedtostudythechangeoftheATP’Sconcentrationintheprocessofmusclecontractionandthecharacteristicsoftheflagellarbeating．Thetextisdividedintotwochapters．Inchapte

6、rone，thechangeofATP’Sconcentrationisintroduced．Fromtheviewpointofenergycirculation,thechangehasbeenstudiedwiththechemicalkineticmethod．111eresultindicatesthattheconcentrationofATPassumesaperiodicaloscillationaroundtheequilibriumpoint．Thebiologicalsignificanceofthe

7、theoreticalresultshasbeendiscussed．Inchaptertwo，thestructuresoftheflagella，dyneinandtheexperimentsandtheoriesaboutthemareintroduced．Basedontheanalyzingtheexperimentsandthetheoreticalmodelaboutthem,weproposeamodelofthemechanochemicaldyneinATPasecycle．Lastly,wediscu

8、sstheformationofthebendinthebaseregionoftheflagella．KEYWORDS：musclecontraction,ATP’sconcentration,chemicalkinetics，flagellarbeatingdynein,mechanochemica