蛋白質(zhì)分子中能量傳遞新理論有關(guān)問題的計算機模擬.pdf

1、摘要依所周知，生物能量與生物信息是生命科學中最為基本和重要的問題。對這個問題最早進行研究的是烏克蘭科學家A.S.Davydov，他提出了生物能量傳遞的理論。后來，許多科學家對這些理論進行了研究，發(fā)現(xiàn)這些理論存在許多問題。于是，大量科學家開始對這些理侖差行改進。其中，龐小峰教授的改進較大少丫一本文詳細介紹了生物能量傳遞的研究現(xiàn)狀并對該領(lǐng)域研究較為成功的Davydov理論和改進的Davydov理論做了全面的闡述。并從改進的Davydov理論

2、得到生物能量的孤立子運動方程，利用數(shù)值模擬的方法對蛋白質(zhì)分子中生物能量傳遞進行了較為全面的研究。這包括蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)無序性、生理溫度、雜質(zhì)以及綜合因素下的生物能量的傳遞的研究，并得到了較好的結(jié)果。關(guān)鍵詞:蛋白質(zhì)Davydov理論數(shù)值模擬孤立子生物能量第一章緒論1.，引言生物能量和信息是生命體中最重要、最基本的兩個要素。任伺生命活動都離不開這兩個基本因素。能量是生命活動的基礎(chǔ)，信息則在生命活動中起著調(diào)控作用。許多的生物生理過程和現(xiàn)象都與生

3、物能量和信息的傳遞相關(guān)。如果不弄清這個問題，州門就很難弄清楚一些生物生理過程，如肌肉收縮的機制和特點、人體的功育盯p特征、疾病生成的原因及治療等問題也就無法去揭示生物的奧妙和生命的本質(zhì)。當前各國都在大力研究生命科學，發(fā)展生物工程和生命醫(yī)學工程等，如果不解決這個基本問題，也將會受到一些影響。蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，一切生命活動無不與蛋白質(zhì)有關(guān)。新陳代謝是生命活動的主要特征，而構(gòu)成新陳代謝的所有化學變化，都是在酶的催化作用下川于的。除

4、極少數(shù)具有催化功能的核糖核酸外，所有的酶都是蛋白質(zhì)。生長、運動、呼吸、免疫、消化、光合作用，以及劉外界環(huán)境變化的感覺并做出必要的反應等，都必須依靠蛋白質(zhì)來進行，都要靠蛋白質(zhì)輸送的能量、物質(zhì)和信息習璉行和控制。雖然遺傳信息的攜帶者是核酸，但遺傳信息的傳遞和表達不僅仍然是在酶的催化之下進行的，并且也是在蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)控制下進行的。因此，因此蛋白質(zhì)的研究是生命科學中最基本的問題。由于生物或生命系統(tǒng)是一個高度有序各向異性的自組織系統(tǒng)，因此它是一個

5、典型的非線性非平衡態(tài)系統(tǒng)。這種非線性不僅表現(xiàn)在組成它的各個層次，如生物大分子、亞細胞、細胞、組織和器官等上，也表現(xiàn)在各層次之間，即各層次間也有復雜的聯(lián)系和非線性相互作用。因此非線性是生物系統(tǒng)固有的屬性。所以，生命過程始終遵循非線性作用和遠離平衡態(tài)的非平衡的規(guī)律。正是這兩種性質(zhì)與規(guī)律導致了生物吸收外界環(huán)境的物質(zhì)、能量和信息來建立和維持生命的結(jié)構(gòu)和功能，即維持生命活動。因此研究生物系統(tǒng)的非線性特征和規(guī)律具有重大意義。采用非線性規(guī)律從分子和量