热词榜

分子马达

广告
广告
医学百科提醒您不要相信网上药品邮购信息!
特别提示:本文内容仅供初步参考,难免存在疏漏、错误等情况,请您核实后再引用。对于用药、诊疗等医学专业内容,建议您直接咨询医生,以免错误用药或延误病情,本站内容不构成对您的任何建议、指导。本站不出售任何药品、器械,也不为任何药品、器械类厂家提供宣传服务。药品类信息为研究性资料,仅供专业人士参考,请不要依据本站信息自行用药。

1 拼音

fēn zǐ mǎ dá

2 注解

分子马达是由生物大分子构成,利用化学能进行机械做功的纳米系统。天然的分子马达,如:驱动蛋白RNA聚合酶、肌球蛋白等,在生物体内参与了胞质运输、DNA复制细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动。分子马达包括线性推进和旋转式两大类。其中线性分子马达是将化学能转化为机械能,并沿着一条线性轨道运动的生物分子,主要包括肌球蛋白(myosin)、驱动蛋白(kinesin)、DNA解旋酶(DNA helicase)和RNA聚合酶(RNA polymerase)等。其中肌肉肌球蛋白是研究得较为深入的一种,它们以肌动蛋白(actin)为线性轨道,其运动过程与ATP水解相偶联。而驱动蛋白则以微管蛋白为轨道,沿微管的负极向正极运动,并由此完成各种细胞内外传质功能。目前对于驱动蛋白运动机制提出了步行("hand-over-hand")模型,驱动蛋白的两个头部交替与微管结合,以步行方式沿微管运动,运动的步幅是8 nm。目前, ATP水解与肌球蛋白和驱动蛋白的机械运动之间的化学机械偶联的关系还不清楚。近来的研究发现它们有相同的中心核结构,并以相似的构象变化将ATP能量转变为蛋白运动。DNA解旋酶作为线性分子马达,以DNA分子为轨道,与ATP水解释放的能量相偶联,在释放ADPPi的同时将DNA双链分开成两条互补单链。RNA聚合酶则在DNA转录过程中,沿DNA模板迅速移动,消耗的能量来自核苷酸的聚合及RNA的折叠反应

旋转式分子马达工作时,类似于定子和转子之间的旋转运动,比较典型的旋转式发动机有F1-ATP酶。ATP酶是一种生物体中普遍存在的酶。它由两部分组成,一部分结合线粒体膜上,称为F0;另一部分在膜外,称为F1。F0-ATP酶的a、b和c亚基构成质子流经膜的通道。当质子流经F0时产生力矩,从而推动了F1-ATP酶的g亚基的旋转。g亚基的顺时针与逆时针旋转分别与ATP的合成和水解相关联。F1-ATP酶直径小于12 nm,能产生大于100 pN 的力,无载荷时转速可达17转/秒。F1-ATP酶与纳米机电系统(nanoNEMS)的组合已成为新型纳米机械装置。

美国康纳尔大学的科学家利用ATP酶作为分子马达,研制出了一种可以进入人体细胞的纳米机电设备--"纳米直升机"。该设备共包括三个组件,两个金属推进器和一个附属于与金属推进器相连的金属杆的生物分子组件。其中的生物分子组件将人体的生物"燃料"ATP转化为机械能量,使得金属推进器的运转速率达到每秒8圈。这种技术仍处于研制初期,它的控制和如何应用仍是未知数。将来有可能完成在人体细胞内发放药物等医疗任务。

相关文献

开放分类:生物学
词条分子马达banlang创建,由sun进行审核
参与评价: ()

相关条目:

参与讨论
  • 评论总管
    2019/8/20 20:39:33 | #0
    欢迎您对分子马达进行讨论。您发表的观点可以包括咨询、探讨、质疑、材料补充等学术性的内容。
    我们不欢迎的内容包括政治话题、广告、垃圾链接等。请您参与讨论时遵守中国相关法律法规。
抱歉,功能升级中,暂停讨论
特别提示:本文内容仅供初步参考,难免存在疏漏、错误等情况,请您核实后再引用。对于用药、诊疗等医学专业内容,建议您直接咨询医生,以免错误用药或延误病情,本站内容不构成对您的任何建议、指导。

本页最后修订于 2010年3月22日 星期一 18:27:52 (GMT+08:00)
关于医学百科 | 隐私政策 | 免责声明
京ICP备13001845号
互联网药品信息服务资格证书:(京)-非经营性-2018-0290号

京公网安备 11011302001366号


链接及网站事务请与Email:联系 编辑QQ群:8511895 (不接受疾病咨询)