机体及细胞内ATP动态变化过程模型及其模拟试验

摘要

ATP(三磷酸腺苷)在生命活动中发挥着重要的生物学功能,它是生命活动的直接来源。体内各组织细胞内ATP含量处于动态平衡中,其动态变化过程及机制对构成生物体内部稳定的供能环境具有重要的意义。以往的研究多关注于实验观察细胞内ATP含量的宏观动态变化,这对研究各种与能量代谢相关的疾病和生命现象是重要的基础工作。对于ATP含量的动态过程形成及其机制,需要进一步在细胞水平上进行分析研究并阐明其与机体生理及代谢状态的关系。本研究以此为研究方向,以线粒体内膜上的ATP/ADP特异性载体ANT(腺苷酸转运体)为研究对象,通过构建分析能量转运载体的工作过程模式,探讨细胞内ATP含量的动态变化过程及其机制。ANT将ATP由线粒体转出到胞质供能,同时将ADP由胞质转入线粒体。本论文关注于此转运过程,以系统工程方法从能量的生成和转运的角度探讨细胞内ATP的动态变化。利用出生死灭模型描述活性ANT的代谢动态变化过程,并进行线粒体内的活性ANT数量变化的计算机模拟试验,对模拟试验系统进行检验并对实验结果进行分析。在此基础上探讨该动态变化过程的调节机制。最后试图将这些研究结果应用于解释常见生理现象和临床病理现象,讨论了细胞内ATP动态过程健康状态的维护等问题。
　　 本研究以对组织细胞内ATP动态变化过程进行数量化描述以及模型化为目标,建立起组织细胞内ATP动态变化过程模式,并通过利用此模型进行模拟实验和应用研究分析,试图从中发现ATP动态变化规律,以阐明组织细胞能量代谢动态变化的机制。希望能够利用此ANT代谢模型为进一步对细胞内ATP含量动态变化分子机制作出合理解释铺垫基础。另一方面,ATP代谢过程的阐明更可以期望能够有助于常见的生理现象和代谢疾病病理分析,为机体健康状态维护提供理论支持。