光牽引脈胞菌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型.pdf

1、生物通常會(huì)以24小時(shí)為單位表現(xiàn)出機(jī)體活動(dòng)的一貫性以及規(guī)律的變化性，而我們就將生物體內(nèi)部存在著感知時(shí)間受時(shí)間支配的節(jié)律現(xiàn)象稱做“生物鐘”。我們以脈胞菌為例研究光對(duì)生物鐘的影響，因此本文主要是針對(duì)在脈胞菌生物鐘系統(tǒng)中光牽引問(wèn)題展開(kāi)討論的。
　　這篇文章主要研究的有兩個(gè)核心問(wèn)題：第一、在脈胞菌的生物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)(中山大學(xué)郭金虎教授尚未發(fā)表的實(shí)驗(yàn)結(jié)果)，當(dāng)用較長(zhǎng)的光周期(試驗(yàn)中數(shù)據(jù)是當(dāng)光的周期大于或等于LD44)去牽引脈胞菌系統(tǒng)時(shí)，脈胞菌系

2、統(tǒng)的節(jié)律隨著光的周期在變化，但是當(dāng)我們用較頻繁的光周期(試驗(yàn)中數(shù)據(jù)是當(dāng)光的周期小于或等于LD3?3)去牽引脈胞菌系統(tǒng)時(shí)，脈胞菌系統(tǒng)的節(jié)律不會(huì)跟著光周期在變化，而是重新回到了脈胞菌系統(tǒng)的自身內(nèi)生周期。而我們針對(duì)這樣的問(wèn)題，建立脈胞菌的生物系統(tǒng)的ODE數(shù)學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬找出對(duì)這個(gè)問(wèn)題有重要影響的因素。第二、我們進(jìn)一步對(duì)脈胞菌系統(tǒng)的ODE數(shù)學(xué)模型進(jìn)一步簡(jiǎn)化，然后建立脈胞菌系統(tǒng)的擬標(biāo)準(zhǔn)映射，來(lái)研究光牽引脈胞菌生物鐘的同步條件。
　　

3、本文的主要結(jié)果與貢獻(xiàn)：1.我們自行建立了脈胞菌系統(tǒng)的一個(gè)詳細(xì)真實(shí)ODE數(shù)學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬與分析，確定了脈胞菌系統(tǒng)模型中一些參數(shù)(比如：Hypo?FRQ蛋白進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)速率參數(shù)等)對(duì)于第一個(gè)核心問(wèn)題的現(xiàn)象有著重要的影響，為進(jìn)一步的生物實(shí)驗(yàn)的研究提供了方向。2.我們對(duì)脈胞菌系統(tǒng)的ODE數(shù)學(xué)模型做了進(jìn)一步簡(jiǎn)化，又建立了一個(gè)新的迭代映射模型。這個(gè)簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)模型相比于原來(lái)ODE模型，對(duì)于分析模型中極值點(diǎn)的變化更方便簡(jiǎn)單。同時(shí)根據(jù)這個(gè)映射分析