细菌鞭毛马达——一种卓越的分子机器

鞭毛马达(flagellar motor)是一种分子旋转马达,它在细菌鞭毛的结构与功能中起着中心作用.鞭毛马达的结构已基本清楚,主要由Mot A、Mot B、Fli G、Fli M和Fli N 5种蛋白组成定子(stator)和转子(rotor),其驱动力来自于跨膜的H⁺或Na⁺流.目前对鞭毛马达的旋转动力学及旋转力矩产生机制已有初步的了解.鞭毛马达可作为研究分子旋转马达的理想模型,对其深入研究将有助于认识生物能量转化利用及细胞运动的机制并具有广泛的生物学意义.     

论有丝分裂的动力学

对真核细胞有丝分裂的动力学提出一个新的模型,称为动粒马达-中央区马达模型.这个模型认为有丝分裂中动粒马达和中央区马达两类马达蛋白分子对染色体运动起重要作用.用这个模型对有丝分裂中染色体前中期会聚、中期振荡和子染色体后期分离等运动过程进行统一的描述.     

“与细胞运动性相关的Nudel／Lisl＼dynein通路功能及调节”研究进展

细胞的运动性与其生命的特征密切相关。胞内物质运输和有丝分裂等重要而复杂的运动过程,与微管及微管依赖性马达蛋白（motor proteins）密切相关。这些马达蛋白犹如沿微管“公路”行驶的汽车,负责产生与细胞运动性相关的推拉力量或把各种货物（cargo）运往各地。马达蛋白主要由两大类组成：胞质dynein驱动向微管负端的运动,而kinesin家族则负责向微管正端的运动。     

论活细胞内的分子涨落

提出活细胞内部分子涨落的观点,用这个观点对活细胞内细胞器非匀速运动、神经轴浆转运小泡跳跃式运动、有丝分裂中期染色体振荡、有丝分裂后期染色子体运动中停顿等表观上不同的许多实验现象进行统一的解释.还提出一种实验确定连接的马达蛋白分子平均数目的方法.     

分子马达定向运动的两态模型

采用非对称周期势来描述马达蛋白与具有周期性和极性的微丝轨道之间的相互作用,计算了马达蛋白两态模型的几率流和有效势之间的关系。计算结果表明：马达蛋白的定向运动不仅与有效势的整体倾斜密切相关,还与有效势的势垒高度有关。有效势倾斜等效于一个平均力的作用,而这一平均力的存在体现了两态跃迁细致平衡的破坏。同时将不同ATP浓度下力与速度的关系曲线与实验作了比较,这些曲线与实验定性吻合。     

逃逸速率对分子马达定向运动的影响

在考虑逃逸速率的情况下采用主方程方法研究分子马达,计算了逃逸速率对分子马达的漂移速率、扩散系数、停留时间以及分子马达在轨道上移动的距离．通过计算发现,逃逸速率影响分子马达的定向运动．     

运动为什么会上瘾?

正积极运动理念不断被普及的今天,人们越来越注重运动健身。毫无疑问,规律、适量的运动能够改善心血管功能和免疫力,增强肌肉质量和力量,维持健康的生理状态。但是,对于一部分人来说,运动已经不再是帮助他们获得健康的重要方式,反而成为危害身体健康的重要因素。因为,过度的运动锻炼会导致"运动成瘾",甚至对人体的生理、心理造成负面影响。何谓运动成瘾?如果你认为运动锻炼的重要性凌驾于家庭、工作和人际关系之上,甚至在不能运动时出现沮丧消沉、睡眠质量下降和焦虑不安的症状,那么你可能就"运动成瘾"。早在1987年英国学者罗札德克佛利就首次提出了"运动依赖"     

细胞运动、细胞迁移与细胞骨架研究进展

细胞定向运动与细胞骨架的动态循环密切相关。运动细胞在其伪足前沿依靠细胞骨架的不断聚合推动细胞膜的前进,在基部靠近细胞体部位通过细胞骨架的不断解聚收缩拖拉细胞体向前运动,细胞骨架的聚合与解聚通过伪足与支撑表面的吸附与解吸附而偶连。肌动蛋白组成的微丝骨架是大多数运动细胞的主要成分。外界刺激引起微丝细胞骨架动态变化的信号通路已逐步明了。线虫精子细胞的运动行为与阿米巴变形运动相似,但是在线虫精子细胞中没有肌动蛋白,而是以精子主要蛋白为基础形成细胞骨架驱动精子细胞的运动。与肌动蛋白不同,精子主要蛋白没有分子极性、ATP结合位点和马达蛋白。通过比较研究以上两种运动体系将有助于在分子水平上进一步阐明细胞运动的机理。     

应用主方程方法研究分子马达的定向运动

利用主方程的方法,研究了在一维三态周期跳跃模型下分子马达的定向运动。首先假定马达在任意两个相邻状态之间的跃迁距离（substeps）相等,对于给定的任意初始分布,得出了与时间有关的几率分布的解析表达式,包括到达稳态之前的所有的瞬态过程,由此可获得马达在各个时刻的漂移速率v、扩散系数D以及描述马达随机性质的随机参数r(randomness parameter）。同时不计算了马达到达稳态所需要的特征时间。根据马达的运动特点,我们又把以上结果推广到了不等间隔的情况,并引入了外力分配系数θj^ 和θj^-来表征外力对跃迁率的影响程度,以便于研究马达在拖动负载运动时的动力学行为,使之更符合生物化学的实际。并把计算结果（漂移速率v和随机参数r分别随[ATP]和外力f的变化关系）同实验进行了比较,与实验值符合较好。     

马达蛋白定向运动及能量转换效率的研究

通过建立非平衡涨落下的随机跃迁的两态模型,并利用非对称的周期势和Fokker-Planck方程及其本征值法计算两态模型的几率流和稳态几率流密。结果表明马达蛋白的定向运动与有效势的整体倾斜斜率有关,定性讨论了系统能量转换效率与负载有关。     

耐力运动对高脂血症小鼠主动脉一氧化氮合酶活性的影响

目的：观察耐力性运动对高脂血症小鼠主动脉一氧化氮合酶（NOS）活性的影响。方法：分别测定正常饮食对照组、正常饮食结合运动组、高脂饮食组、高脂饮食结合运动组小鼠血脂水平及其主动脉固有型NOS（cNOS）和诱导型NOS（iNOS）的活性．结果：高脂饮食降低主动脉cNOS活性,耐力运动可使上述变化逆转;高脂饮食增强主动脉iNOS活性,耐力运动可使iNOS活性略有降低,但无显著性差异。结论：耐力运动可在一定程度上逆转高脂血症引起的cNOS活性降低,这可能属独立于血脂调节作用以外的其它抗动脉硬化机制。     

二阶运动条件下闪现滞后现象的研究

闪现滞后现象(flash—lag effect)是指运动物体旁闪现的物体在知觉中物体落后于运动物体的现象。对这个现象,有一种解释认为视网膜上对运动刺激的外推机制对闪现滞后现象有相当的贡献．用视网膜外推机制不再有效的二阶运动刺激取代前人实验中的一阶运动刺激来研究闪现滞后现象,发现在视网膜推断机制失效的情况下,闪现滞后现象并没有减小,而是和一阶运动刺激条件下的量相当。结果表明,视网膜上的加工机制并不是闪现滞后现象的主要原因,并提示闪现滞后现象的机制可能位于一、二阶运动加工通道的汇合阶段以上。     

丰富多彩的植物运动（二）

上文已介绍了植物运动中的感震和感夜两种运动形式,本文将着重介绍向性运动的几种形式,原生质和叶绿体的运动及其这些运动形式的生理作用。向性运动当植物所处的生态环境中某一因子对它们形成一定的刺激时,便会引起植物朝着或背着这一刺激因子的方向运动,这种运动形式称为植物的向性运动。向性运动又可分为正向性和负向性两种。这类运动是由于植物生长的不均匀性,从而引起曲度变化的运动。因此,向性运动都是与植物的生长紧密相关的一种运动方式,当植物的器官停止生长,或切除它们器官的生长区域（如茎尖或分生组织）,便不能表现出向…     

运动执行前认知成分的脑成像研究及实验范式

对运动任务的准备包含着一定的认知加工过程,这些运动执行前的认知成分涉及到相应的脑神经机制,它们可能彼此独立,有时则相互重叠。本文拟对相关领域的脑成像研究及其实验范式进行综述。     

构建“小”的艺术——从分子开关到分子马达

生物体的复杂结构和功能为我们提供了启发和挑战,即如何在分子水平构建纳米结构,并控制它的功能。通过＂自下而上＂的路线,我们着重在以下方面进行了探索：组装对外界刺激具有响应性的纳米体系,其中关键是在分子和超分子水平控制它的动态过程。分子开关是受外界刺激控制的单元,并可作为分子存储和电子元件。本文介绍了一类受光控制的分子开关,由于光控的简单性和高效性,此类光分子开关有望在分子水平的信息存储领域展现重要的应用价值。此外,通过将另一类光分子开关螺吡喃与通道蛋白结合,成功实现了蛋白孔的光控开关,可以被称为＂分子阀门＂,对未来的可控药物释放提供了很好的模型。分子马达是对纳米科学的巨大挑战,并将是未来分子机器的核心组成部分。本文介绍了新型的光驱动分子马达,对外界能量的利用使马达能够进行循环的定向运动,并且对马达分子结构的设计,能够构建出速度更快的第二代光驱动分子马达。然后,通过化学方法能够将该马达固定在纳米颗粒以至宏观界面的表面上,马达仍然能够受光驱动而高效运行。最后,本文展示了分子马达的一些应用,例如,马达的运动能够引起与之结合的高分子体系、液晶,甚至宏观物体的变化。     

生物体内的纳米机器——分子马达

分子马达是生物体内具有马达功能的一类蛋白质大分子纳米机器,可以执行完成生命体内的一切活动,包括肌肉的收缩、细胞内部物质的运输、遗传物质(DNA)的复制、细胞的分裂等等。按照分子马达的不同种类,介绍了各类线性分子马达(如驱动蛋白、动力蛋白和肌球蛋白)的结构、运动方式、主要功能等生物特征,并介绍了旋转分子马达(如ATP合酶)的生物特征,最后进行总结,展望未来。     

蚯蚓运动行为的观察与研究

蚯蚓运动行为的观察与研究安瑞永（河北教育学院生物学系０５００９１）黄薇（石家庄市第六中学０５００５１）蚯蚓在形态结构上有许多与土壤钻穴生活相适应的特征，其运动行为也很特殊。了解蚯蚓的运动行为，对环节动物的教学和实验有一定的指导作用。人民教育出版社新出...     

肌球蛋白Ⅵ定向运动的蒙特卡罗模拟

根据myosin Ⅵ分子马达头部核苷的变化建立一个四态循环,然后利用蒙特卡罗方法模拟分子马达的动力学性质,讨论了myosin Ⅵ速度、滞留时间与溶液中ATP浓度、ADP浓度和负载力F的关系。模拟得到：myosin Ⅵ会在轨道微丝上进行梯跳运动并且每次在微丝上的滞留时间并不相同;另外,myosin Ⅵ的速度会随着ATP浓度的增加而增大,随着ADP浓度和负载力的增加而减小;负载力对myosin Ⅵ在胞内执行输运还是连接功能起一定的调节作用。     

驱动蛋白的颈链结构与功能关系

驱动蛋白的颈链是驱动蛋白力产生的关键元件。颈链与驱动蛋白马达结构域的对接过程为驱动蛋白沿着微管的向前运动提供了驱动力。驱动蛋白的颈链由14~18个氨基酸组成,它连接着马达结构域和由缠绕螺旋组成的茎部。颈链与驱动蛋白马达结构域的对接过程是通过多种弱键相互作用实现的,这些弱键相互作用多数都直接或间接与水分子有关。颈链及其相关区域的极为巧妙的氨基酸结构使得这些弱键能够在细胞环境下有效地发挥作用。对颈链的结构与功能关系的认识大大提高了我们对驱动蛋白运动机制的理解。     

陈氏太极拳运动时血浆胰岛素,睾酮的变化

陈氏太极拳运动时血浆胰岛素、睾酮的变化宛霞赵晓进于广丽（河南师范大学,新乡４５３００２）陈氏太极拳运动对中,老年血浆胰岛素与睾酮含量的影响未见报导。作者测定了陈氏太极拳运动员赛前赛后血浆胰岛素和睾酮的含量,并同其他形式的运动员进行了比较。旨在探讨陈氏...