内容提要1.分子马达2.纳米生物机器人2
内容提要 1.分子马达 2 2.纳米生物机器人
1.分子马达什么是分子马达？所谓分子马达molecularmotor)即分子机械，是指分子水平（纳米尺度）的一种复合体系，是能够作为机械部件的最小实体。2016年诺贝尔化学奖得主研究发明的分子车它的驱动方式是通过外部刺激（如采用化学、电化学、光化学等方法改变环境)使分子结构、构型或构象发生较大程度的变化，并且必须保证这种变化是可控和可调制的，而不是无规的，从而使体系在理论上具备对外做机械功的可能性。2016年诺贝尔化学奖得主研究发明的分子车[1]:https://weinami.xcu.edu.cn/info/1088/2735.htm3[2]:http://mt.sohu.com/20161010/n469869029.shtml
1. 分子马达 3 什么是分子马达？ 所谓分子马达(molecular motor)即分子机械，是指分子 水平(纳米尺度)的一种复合体系，是能够作为机械部件的最小 实体。 它的驱动方式是通过外部刺激(如采用化学、电化学、光 化学等方法改变环境)使分子结构、构型或构象发生较大程度 的变化，并且必须保证这种变化是可控和可调制的，而不是无 规的，从而使体系在理论上具备对外做机械功的可能性。 2016年诺贝尔化学奖得主研究发 明的分子车 [1]:https://weinami.xcu.edu.cn/info/1088/2735.htm [2]:http://mt.sohu.com/20161010/n469869029.shtml 2016年诺贝尔化学奖得主研究发 明的分子车
1.分子马达世界上最小的分子马达在哪里？就在我们每个人的身体里，分子马达是生物体内的一类蛋白质，就像传统的马达一样。它们“燃烧”燃料，做出特定的运动，完成特定的功能：它们是生物体内的“化学能与机械能之间的转换器”：某些分子马达也有定子、转子，只不过它们的尺寸都非常小，以纳米为单位，所以被称为世界上最小的一类马达。可双向移动的分子马达[1]:http://www.ex12580.com/ysj/show/7708.html
1. 分子马达 4 世界上最小的分子马达在哪里？ 就在我们每个人的身体里。 分子马达是生物体内的一类蛋白质，就像传统的 马达一样。它们“燃烧”燃料，做出特定的运动，完 成特定的功能：它们是生物体内的“化学能与机械能 之间的转换器”；某些分子马达也有定子、转子，只 不过它们的尺寸都非常小，以纳米为单位，所以被称 可双向移动的分子马达 为世界上最小的—类马达。 [1]:http://www.ex12580.com/ysj/show/7708.html
1.分子马达生命在于运动，机体的一切活动，，从肌生命的一切运动来自于肉收缩、细胞内部的运输、遗传物质（DNA)分子马达做功的复制、一直到细胞的分裂等等，追踪到分子水平，都是来源于具有马达功能的蛋白质molecularchassis分子底盘大分子做功推动的结果。因此它们被称为分子马达、蛋自质马达或蛋白质机器等。到目rotating前为止，已有百种以上的分子马达被确定molecularmotor它们在机体内执行着各种各样的生物功能。旋转着的分子马达分子马达都是沿着相应的蛋自丝做定向运动这些蛋白丝起着“轨道”的作用，它们都是Illustration:Johan Jarnestad/TheRoyalSwedishAcademyof Sciences有极性的，因而也是有方向性的。2016年诺贝尔化学奖得主研究发明的分子车[1]:https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_15388595
1. 分子马达 5 生命的一切运动来自于 分子马达做功 生命在于运动，机体的一切活动，从肌 肉收缩、细胞内部的运输、遗传物质(DNA) 的复制、—直到细胞的分裂等等，追踪到分 子水平，都是来源于具有马达功能的蛋白质 大分子做功推动的结果。因此它们被称为分 子马达、蛋白质马达或蛋白质机器等。到目 前为止，已有百种以上的分子马达被确定， 它们在机体内执行着各种各样的生物功能。 分子马达都是沿着相应的蛋白丝做定向运动。 这些蛋白丝起着“轨道”的作用，它们都是 2016年诺贝尔化学奖得主研究发明的分子车 有极性的，因而也是有方向性的。 [1]:https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_1538859
1.分子马达化学能一一→→机械能直接转换这些分子马达可高效率地将储藏在三磷酸腺苷(ATP)分子中的化学能直接转换为机械能，产生协调的定向运动而做功。GlucoseH,O迄今为止，人类尚无由化学能直接转换为机械能做功的任何记载。那么由生物体反映出的这一独特的能量转换形式不仅对于生命活动是至关重要的，而且可以使人类从新的角度去认识、研究上海应物所在单分子酶和利用这一能量转换的分子机制。因此分子马达做功原理及能量促反应分子马达研究转换机制已成为分子生物学、物理学、生物化学等诸多学科中最引人注目的问题之一，并会在相当长时间里成为多学科所共同面临的一个极具挑战性的科学研究领域。[1]SunL,GaoY,YanX,etal.Real-TimeImagingofSingle-MoleculeEnzymeCascadeUsingaDNAOrigami6Raft[JJ.JournaloftheAmericanChemicalSociety,2017,139(48):17525-17532
1. 分子马达 6 化学能→→→机械能直接转换 这些分子马达可高效率地将储藏在三磷酸腺苷(ATP)分子中的 化学能直接转换为机械能，产生协调的定向运动而做功。 迄今为止，人类尚无由化学能直接转换为机械能做功的任何 记载。 那么由生物体反映出的这一独特的能量转换形式不仅对于生 命活动是至关重要的，而且可以使人类从新的角度去认识、研究 和利用这一能量转换的分子机制。因此分子马达做功原理及能量 转换机制已成为分子生物学、物理学、生物化学等诸多学科中最 引人注目的问题之一，并会在相当长时间里成为多学科所共同面 临的一个极具挑战性的科学研究领域。 上海应物所在单分子酶 促反应分子马达研究 [1] Sun L , Gao Y , Yan X , et al. Real-Time Imaging of Single-Molecule Enzyme Cascade Using a DNA Origami Raft[J]. Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(48):17525-17532