1、LOGO分子马达与分子机器分子马达与分子机器预防四班 seal starSeals：聂秀泉，李春雨，陈秋，张欣雨，闫赛芳，毛亚洲，张志宏，陈雅婷，谢洋，简俊帆。Abstract背景生物分子马达1分子机器类型2分子马达的优点3前景及展望4细胞中的分子马达细胞中的分子马达马达：马达：将其他形式的能量转变为机械能的能量转换装置。将其他形式的能量转变为机械能的能量转换装置。特性：既具有酶的活性又具有运动活性的蛋白质。特性：既具有酶的活性又具有运动活性的蛋白质。分子马达：分子马达：将化学能转化为机械能的将化学能转化为机械能的蛋白质大分子蛋白质大分子。1959年首次提出分子机器的概念Richard Fey
2、nman1965年诺贝尔物理学奖1997年诺贝尔化学奖John Ernest Walker PaulD.Boyer Jens C.Skou 背景介绍：生物分子马达背景介绍：生物分子马达v生物体中的分子马达 生物体对光能和化学能的精确利用，产生了具有从纳米尺度组装特点的多级有序结构，并通过在分子水平对能量利用实现了复杂的生物功能。分子机器类型分子机器类型分子机器光化学驱动的分子机器电化学驱动的分子机器PH驱动的分子机器ATP驱动的分子机器其它分子机器光驱动分子马达v第一代光驱动分子旋转马达第一代光驱动分子旋转马达Step1：光照反-顺异构 可逆过程Step2：热交换旋转90 不可逆过程Step3
3、：光照旋转90 可逆过程Step4：吸热初始状态 不可逆过程因此，波长280nm照，环境温度60，分子可持续单向旋转光驱动分子马达v第二代光驱动分子旋转马达第二代光驱动分子旋转马达第一代与第二代旋转马达结构对比第一代与第二代旋转马达结构对比光驱动分子马达v分子马达在表面上的固化分子马达在表面上的固化-在纳米金颗粒表面在纳米金颗粒表面原理示意圆二色光谱表征的不同旋转状态光驱动分子马达v分子马达在表面上的固化分子马达在表面上的固化-在石英表面在石英表面光驱动分子马达光驱动分子马达a 从外面加从外面加 入光敏剂入光敏剂b 光敏剂连在光敏剂连在 准轮烷的线上准轮烷的线上c 光敏剂连光敏剂连 在环芳上在
4、环芳上Supramolecular Science:Where It Is and Where It Is Going.1999.56分子活塞分子活塞光驱动分子马达光驱动分子马达分子钳分子钳分子钳机器的（分子钳机器的（a）原理（）原理（b）工作状态）工作状态Nature,2006,440:512电驱动分子马达电驱动分子马达环的旋转环的旋转Acc.Chem.Res,1998,31:611电驱动分子马达电驱动分子马达分子弹簧分子弹簧Acc.Chem.Res.2001,34,445.环的移动环的移动金属转移金属转移原理Dalton Trans,2008:2487电驱动分子马达电驱动分子马达电驱动分子
5、马达电驱动分子马达ATP合酶Chem.Eur.J.1999,5,984-989.分子插销分子插销PH驱动分子马达驱动分子马达PH驱动分子马达驱动分子马达J.Am.Chem.Soc.2006,128,1489-1499.分子升降分子升降Organic Letters.2010,12:4248-4251分子双梭分子双梭PH驱动分子马达驱动分子马达驱动分子马达驱动分子马达驱动蛋白驱动分子马达驱动分子马达驱动分子马达驱动分子马达驱动分子马达驱动分子马达肌球蛋白驱动分子马达驱动分子马达细菌鞭毛驱动分子马达驱动分子马达驱动分子马达驱动分子马达聚合酶驱动分子马达驱动分子马达精子的鞭毛驱动分子马达驱动分子马达
6、Company Logo分子马达的优点分子马达的优点v机械强度大机械强度大 .在纳米量级下，传统马达是无法满足所需的机械在纳米量级下，传统马达是无法满足所需的机械强度的，所以，研究制造分子马达就有非常大的强度的，所以，研究制造分子马达就有非常大的必要性！必要性！分子马达的优点分子马达的优点v能量利用率高能量利用率高 .分子马达的能量利用率能达到接近分子马达的能量利用率能达到接近100%，而，而传统马达的能量利用率只能达到传统马达的能量利用率只能达到10%，差距巨，差距巨大！比如，在细胞中的许多分子马达中，许多分大！比如，在细胞中的许多分子马达中，许多分子马达利用子马达利用ATP中化学能转化成机械能的转化率中化学能转化成机械能的转化率就接近就接近100%！最后最后v我们应该叹服生命的伟大，敬畏生命的伟大。我们应该叹服生命的伟大，敬畏生命的伟大。v其实，每一个小细胞，小病毒，都是大自然所制其实，每一个小细胞，小病毒，都是大自然所制造出的最完美的机器！造出的最完美的机器！v而我们人类，则可能是所有的生命机器中，制造而我们人类，则可能是所有的生命机器中，制造最成功的之一！最成功的之一！v我们应该懂得去感恩我们所拥有的一切！我们应该懂得去感恩我们所拥有的一切！
