纳米机器.ppt

李 欣 Coffee Time in ITP 2009.12.17 一点小史 Theres Plenty of Room at the Bottom -R.Feynman, 1959.12.29 1986 :K. Eric Drexler --Nanotechnology: `the technology of creating and working with devices only a few nanometers big. 1990: IBM公司用35个原子拼写出IBM的标志，从此引发了一场现代的科技革命; 有人预言：2010，我们将创造出人造的纳米量级的分子，它可以利用一些原材料并通过特定的程序创造出某些有功能的分子。 事实上，我们体内的DNA,RNA分子早就在做同样的事情。 中心法则-Francis Crick 1958 信息储存 信息传递 信息表达 中心法则 细胞内的生命活动 分子机器 分子机器尺寸 分子机器 直径 DNA聚合酶 6.5nm RNA聚合酶 20nm 核糖体 20-30nm ATP合酶 18nm 鞭毛 20nm 驱动蛋白 20nm 动力蛋白 35nm 肌球蛋白(单头、双头) 10-30nm 微丝 7nm 微管 25nm 发动蛋白 50nm 分子马达: 可以将化学能转化为机械功的分子机器 细胞骨架马达：肌球蛋白(myosin),驱动蛋白(kinesin),动力蛋白(dynein); 聚合马达: 微丝(Actin filament), 微管( Microtubule),发动蛋白 (Dynamin); 旋转马达:ATP合酶(F0-F1-ATPase),鞭毛 (flagellum)… 核酸马达: RNA聚合酶 (RNA polymerase), DNA聚合酶(DNA polymerase)… 聚合马达 微丝-极性的高分子 微管-极性的高分子 功能 (弹性)棘轮模型 Peskin CS, et al. Biophys. J. 1993 棘轮模型： 弹性棘轮模型： Mogilner A., et al. Biophys. J. 1996 细胞骨架马达 Kinesin Dynein Myosin + - + - 定向运动-布朗棘轮模型 F.Julicher, et al. Rev.Mod.Phys.1997 + - 旋转马达 F0-F1-ATPase 质子流驱动 高效率~100% Flagellum Ca2+ 信号 小结 结构组成： 蛋白质分子； 形成方式：自组装； 能量来源： ATP/GTP水解； 工作环境： 极度拥挤，热运动， 涨落； 高效率； 寿命： 几分钟-几小时。 Funny movie Matrix Star war Dancing cell 谢谢!