生物大分子ATP的計算機(jī)模擬.pdf

1、三峽大壩是世界上最大也是最受矚目的水利樞紐工程。水庫于2003年6月正式蓄水，壩前水位保持在135m。成庫后，水體由河流變?yōu)榈湫偷暮拥佬退畮?。過水?dāng)嗝嬖龃?，在上游流量不變情況下，流速自庫尾至壩前逐漸減緩，水體的富營養(yǎng)化變成為危害水庫水域環(huán)境的主要問題。當(dāng)175m蓄水時，平均流速由2m/s降至0.25m/s甚至更低，水流對污染物的輸移擴(kuò)散能力下降，在同樣的排污方式，相同的排污負(fù)荷下污染混合區(qū)必將加大。成庫后，水流速度減緩，大量泥沙沉積，水

2、質(zhì)變清，透明度增高，冬季水溫升高、霧日減少，水面日照時間增加，有利于水生植物特別是藻類的光合作用，導(dǎo)致藻類的生長繁殖，增加了三峽庫區(qū)水體發(fā)生富營養(yǎng)化的可能性。由于水文條件的改變，水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能必然受到一定程度的影響。
　　庫區(qū)內(nèi)的水體污染主要是由于長江流域及其支流周圍的工業(yè)廢水及生活污水排放造成。這些污水中包含了大量的有利于藻類生長的營養(yǎng)鹽，氮、磷是藻類生長的必需的營養(yǎng)元素，他們構(gòu)成藻類細(xì)胞的結(jié)構(gòu)分子，并參與植物生長的新陳

3、代謝，是水域的生產(chǎn)力的限制因子。在適宜的溫度、光照條件下由于營養(yǎng)鹽的存在會導(dǎo)致水體內(nèi)的藻類異常增殖，嚴(yán)重的情況就會導(dǎo)致水華現(xiàn)象的發(fā)生。對于淡水湖泊的藻類來說，磷是必需的營養(yǎng)元素，是各種藻類體內(nèi)的主要營養(yǎng)成分，常常是湖水產(chǎn)生富營養(yǎng)化的限制性因子。當(dāng)水體中有其他生長促進(jìn)因素存在時，磷濃度提高會加速水體的富營養(yǎng)化。磷參與構(gòu)成三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸等供能(貯能)物質(zhì)，在能量的產(chǎn)生、傳遞過程中起著非常重要的作用。
　　本文主要從量子

4、力學(xué)的角度研究了ATP分子在溶劑中的物理化學(xué)性質(zhì)。并與通常在氣態(tài)條件下對分子的就算進(jìn)行了對比。實際上，細(xì)胞體內(nèi)ATP分子的轉(zhuǎn)化過程都發(fā)生在溶劑介質(zhì)中。氣態(tài)環(huán)境獲得的微觀性質(zhì)盡管有參考性，但于與真實生物體系中ATP環(huán)境存在較大差距，很難客觀、正確地表征ATP分子在生物細(xì)胞體內(nèi)的生化性質(zhì)。經(jīng)計算以及對結(jié)果的分析表明，考慮溶劑效應(yīng)的計算結(jié)果才能符合真實生物環(huán)境下ATP分子的物理化學(xué)性質(zhì)。此外，本文還借助了虛擬細(xì)胞的思想，對于計算中難以收斂的大