抗凍蛋白與冰晶不可逆結(jié)合的動力學(xué)模型.pdf

1、抗凍蛋白（Antifreeze proteins，AFP）是一類能夠改變冰晶生長狀態(tài)抑制冰晶生長的蛋白質(zhì)。在低溫下，抗凍蛋白吸附在冰晶表面能夠非依數(shù)性地降低冰晶生長點的溫度，但是卻對熔點溫度的影響甚微，使得冰晶的熔點和冰晶生長點之間出現(xiàn)差值，產(chǎn)生熱滯現(xiàn)象(Thermal Hysteresis)。
　　抗凍蛋白在冰晶表面的吸附結(jié)合曾被認為是一個可逆的過程，近年來，微流系統(tǒng)實驗研究發(fā)現(xiàn)抗凍蛋白在冰晶表面吸附結(jié)合的過程，更應(yīng)該是一個不可

2、逆的吸附過程。抗凍蛋白熱滯活性與濃度的關(guān)系已被廣泛的研究，但是與時間的依賴關(guān)系現(xiàn)在依然不清楚。有一些實驗研究過第三類魚類抗凍蛋白熱滯活性與時間的關(guān)系，近期有研究者對昆蟲抗凍蛋白與時間的關(guān)系進行了一系列的實驗研究，認為昆蟲抗凍蛋白在冰晶表面的吸附，是一個隨時間累積的過程。
　　本文基于“吸附—抑制”基礎(chǔ)理論，建立了抗凍蛋白在冰晶表面吸附結(jié)合的一維不可逆模型并且擴展到二維的情況，首次用不可逆結(jié)合的觀點來解釋抗凍蛋白分子在冰晶表面吸附結(jié)

3、合量隨時間的變化。由二維不可逆吸附模型，可以得到不同濃度條件下抗凍蛋白在冰晶表面的覆蓋程度，并且定量計算出抗凍蛋白的熱滯活性。特別是此模型能夠從動力學(xué)的角度出發(fā)解釋抗凍蛋白熱滯活性在不同濃度下隨時間的變化。
　　由二維不可逆吸附模型計算得出的理論結(jié)果與實驗結(jié)果符合的較好，對抗凍蛋白在冰晶表面覆蓋度隨時間的變化的現(xiàn)象給出了合理的理論解釋。此二維不可逆吸附結(jié)合模型對于研究抗凍蛋白的熱滯活性及其與冰晶表面的相互作用有非常重要的理論意義，