生物細(xì)胞中微管的波傳播.pdf

1、微管是細(xì)胞質(zhì)骨架系統(tǒng)中的主要成分，在胞質(zhì)中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，作為運(yùn)輸路軌并起支撐作用。微管有著多種不同的細(xì)胞功能，能夠維持細(xì)胞的形態(tài)，使細(xì)胞不至于破裂；對于維持細(xì)胞內(nèi)部的組織起重要作用。微管周圍存在多種物質(zhì)，這些物質(zhì)的多樣性和變化性對微管的穩(wěn)定性有一定的影響。實(shí)驗(yàn)證明，微管呈現(xiàn)各向異性特性，具有一定的強(qiáng)度，能夠抗壓和抗彎曲，這種特性給細(xì)胞提供了機(jī)械支持力。近來，微管的各種特性越來越受到人們的關(guān)注，其中微管中波的傳播性能是主要被關(guān)注的。

2、 本文從理論上討論了正交各向異性微管的波的傳播特性。主要利用正交各向異性圓柱殼模型研究了單個(gè)微管及粘彈性介質(zhì)中微管的波的傳播特性，其中特別強(qiáng)調(diào)了微管的正交各向異性特點(diǎn)。通過正交各向異性圓柱殼模型和各向同性圓柱殼模型的數(shù)值計(jì)算和比較，其結(jié)果表明：一方面，微管的扭轉(zhuǎn)波和徑向波的較低波速很好說明了微管的各向異性特點(diǎn)，盡管微管的各向異性特點(diǎn)對它的縱向波的影響很小。大多數(shù)情況下，正交各向異性微管的三種波的波速與波向量呈非單調(diào)關(guān)系的，且波速是在波

3、向量的特殊值時(shí)達(dá)到最小值，特別值得一提的是這一有趣現(xiàn)象在各向同性微管中不存在。另外，正交各向異性微管的橫向彎曲波的最低速度在波長足夠長時(shí)與各向同性梁模型一致。另一方面，粘彈性介質(zhì)中微管的波的傳播特性與單個(gè)微管的波的傳播特性在短波時(shí)比較相似，在長波時(shí)變化較大且波速明顯減小。這說明了微管周周的介質(zhì)對微管的短波波的傳播特性影響相對于長波的傳播特性影響要小得多，這個(gè)結(jié)果恰恰體現(xiàn)了微管在細(xì)胞中的變化受周圍介質(zhì)的影響，與細(xì)胞的實(shí)際情況比較一致。文中