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研究生:林世昌
研究生(外文):Shih-Chang Lin
論文名稱:F1馬達運動模擬分析
論文名稱(外文):A study of F1-ATPase kinetic analysis
指導教授:黃明哲黃明哲引用關係
指導教授(外文):Ming-Jer Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:工程科學系碩博士班
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:59
中文關鍵詞:F1馬達
外文關鍵詞:F1-ATPase
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  F1馬達( F1-ATPase )為一種高效率的旋轉性馬達蛋白,其燃料來自於ATP水解後所釋放的化學能。在實驗環境下,F1馬達被置於充滿ATP的溶液下轉動。轉動過程中F1馬達受到三個作用力影響:黏滯阻力、介質流體的布朗力以及水解ATP 所獲得的驅動力。這三個因素的總和,影響整個F1馬達轉動的情形。
  本文以酵素動力學的觀念來模擬F1馬達的轉動,也就是F1馬達的運動表現只考慮受到ATP化學能的影響。文中試圖推論F1馬達在低負載、低阻力情況下的運動表現,並與其它文獻之實驗結果做比較。
  結果發現在濃度與轉速的關係圖中,其它文獻之實驗值與本文之理論值曲線具有相同趨勢,這更加驗證了F1馬達是屬於動力衝程模式的運動表現。此外;在推導的過程中也發現,若採用酵素動力學分析,可以得到另一個重要參數 。在本文假設條件下,此參數的應用,對於簡化實驗步驟以及預測F1馬達在低負載情況下的運動表現有顯著的影響。
摘要…………………………………………………………Ⅰ
誌謝…………………………………………………………Ⅱ
目錄…………………………………………………………Ⅲ
表目錄………………………………………………………Ⅵ
圖目錄………………………………………………………Ⅵ
符號說明……………………………………………………Ⅷ


第一章 緒論…………………………………………………1

1-1 前言………………………………………………………1
1-2 研究動機與目的…………………………………………2
1-3 文獻回顧…………………………………………………2


第二章 蛋白酵素ATP合成酶與F1馬達簡介…………………4

2-1 蛋白酵素ATP合成酶簡介………………………………4
2-1-1 ATP合成酶的結構與功能…………………………4
2-1-2 ATP合成酶合成ATP的過程…………………………5
2-1-3 ATP研究發展史……………………………………6
2-2 F1馬達簡介………………………………………………7
2-2-1 F1馬達主要特色…………………………………7
2-2-2 ATP水解步驟………………………………………9


第三章 F1馬達的運動原理………………………………11

3-1分子的運動………………………………………………11
3-1-1 布朗運動( Brownian Motion )簡介…………11
3-1-2 布朗棘輪( Brownian Ratchet )簡介…………12
3-1-3 動力衝程( Power Stroke )簡介………………13
3-1-4 動力衝程與布朗棘輪的區分……………………14
3-2 F1馬達的運動機制……………………………………15
3-2-1 β次體與非對稱γ軸……………………………15
3-2-2 高負載與低負載的轉動…………………………16
3-2-3 等效位勢能(EDP)與酵素動力學…………………17


第四章 建立運動模型與理論推導…………………………19

4-1 實驗觀察下的轉動……………………………………19
4-2 建立運動模型…………………………………………20
4-3 理論數學分析…………………………………………22


第五章 結論與討論…………………………………………27

5-1 轉速與濃度分佈………………………………………27
5-2 本文模型討論…………………………………………28
5-3 等待時間的討論………………………………………29


第六章 結論與未來研究方向………………………………30

6-1 結論……………………………………………………30
6-2 未來研究方向…………………………………………31



參考文獻……………………………………………………33
自敘…………………………………………………………59
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