纤毛摆动和游泳的物理方面
摘要：由于分子马达内在生成的力的驱动，我们讨论了一个用于纤毛变形动力学的二维模型。我们的模型包括由活性元件连接的弹性丝对。我们推导了在内部力存在下该系统的动力学方程。在小变形的极限下，通过摄动法可以计算丝的形状和张力分布。我们证明了通过弹性丝和分子马达的自组织可以产生周期性丝的运动。对于初始非运动状态，振荡运动和弯曲波的传播可以通过称为Hopf分叉的不稳定性发生。在这种不稳定性附近，系统的行为被证明与纤毛和产生力的机制的微观细节无关。然而，振荡频率取决于分子马达的属性。我们计算了在分叉点处的振荡频率，并显示通过改变纤毛长度在1到50$mu$m之间可以获得较大的频率范围。我们计算了鞭毛的游泳速度，并讨论了边界条件和外加力对纤毛振荡的影响。
作者：Sebastien Camalet and Frank Julicher
论文ID：physics/0003101
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2009-11-06