抗冻蛋白溶液中冰晶生长的元胞自动机模型

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用计算机模拟了抗冻蛋白溶液中冰晶界面层的吸附过程.在分析抗冻蛋白溶液中冰晶生长的实验结果和抗冻蛋白分子结构的基础上,提出了一个抗冻蛋白溶液中冻晶生长的元胞自动机模型,构造了抗冻蛋白分子和溶剂分子在冰晶界面层吸附的数学模型,在模型中设立了冰晶生长点条件g.在175×175的二维格点上,采用周期性边界条件,在不同的冰晶初始浓度a和抗冻蛋白浓度b下对模型进行了数值模拟,对每一初始分布重复模拟100次,取每次结果的平均作为一次数值模拟的最后结果.结果表明,抗冻蛋白分子在冰晶一面的吸附是一个动力学过程,各种抗冻蛋白都趋向一个饱和覆盖.抗冻蛋白抑制冰晶生长是一种合作效应,不同种类的抗冻蛋白所需的蛋白合作数不同.抗冻蛋白在冰晶表面是单分子层吸附.各种抗冰蛋白抑制冰晶生长的作用机制相同.
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