Thermodynamics of skeletal muscle
İskelet kasının termodinamik yapısı
- Tez No: 775654
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SENİH GÜRSES
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
İstatistiksel mekanik ve istatistiksel termodinamik yaklaşımları kullanılarak iskelet kasının kasılma formalizminin geliştirilmesi bu çalışmanın ana konusunu oluşturmaktadır. Bu yöntemler ile çalışılmadan önce, tezin ilk bölümünde klasik mekanik yani Newton mekaniği incelenmiştir. Çapraz köprü mekanizmasında meydana gelen olayları anlamak ve olasılıksal bir yaklaşım geliştirmek için; öncelikle aktin ve miyozinin yapısını ve işlevini ve bunların çapraz köprü mekanizmasını oluşturan etkileşimlerini tam olarak anlamamız gerekmektedir. Bu bağlamda yaptığımız araştırmalar, miyozin ve aktin proteinlerinin hücre hareketi üretmek için genel bir mekanizmanın temelini oluşturduğunu göstermektedir. Hücre içi aktin dağılımındaki değişiklikler hücre hareketine, hücre bölünmesine ve hücre şekli değişikliklerine sebep olmaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada hücre motilite modeli olan yeni bir model geliştirdik ve truss sistemlere kullanarak hücre hareketini modelledik. İlk modelde, hücre modeli boyunca gözlenen üç farklı hareket mekanizmasını simüle edildi. Bunlar,hareketin olmadığı yani hücrenin stabil durduğu durum, tercih edilen yönde sürtünmeye bağlı hücre hareketinin gözlemlendiği durum ve son olarakta aktin polimerizasyonunun tetiklediği hücre hareketidir. İkinci modelimiz ise, hücre iskeletinin hücre hareketliliği için birincil rol oynadığı ve sitoplazmanın viskoelastik olduğu gerçeklerine dayanan modelimizdir. Bu amaçla, eşik elemanını, viskoz elemanları ve son olarak kasılabilen aktin moleküllerini içeren altıgen bir truss sistemi kullanarak hücre hareketi için viskoelastik bir model oluşturduk. Tezimizin ikinci bölümünde ise İstatistiksel mekanik konusunu inceledik. İstatistiksel mekanik, mikroskobik bileşenleri analiz ederek bir sistemin makroskopik davranışını tanımlayan bir araçtır. Bu nedenle istatistiksel mekanik, bir sistemin olasılıksal, yüksek boyutlu tanımından, uzay dağılımları yoluyla makroskopik tanımına geçmek için kullanılır. Bu yaklaşımı kullanarak birçok farklı mikroskobik durumun olasılığını yazabiliriz. Bu bölümde çalışmanın ilk kısmındaki modellerde kullanılan sürtünme kuvvetinin aksine, üçgen olasılık dağılım fonksiyonu üzerindeki simetrik ve asimetrik karar sınırları kullanılarak hareket yönü belirlenmiştir. İkinci kısmın bir sonraki aşamasında ise manuel olarak belirlediğimiz hareket yönü belirleme prosedürü olasılığı, mekanizmaya dayalı olarak değiştirilecektir. Yani hareket yönü olasılığı bir denkleme (master denklemi) bağlanarak çok daha fizyolojik bir hale getirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The major focus of this study is on creating a statistical thermodynamics and mechanics formalism for muscular contraction. The first part of this thesis previously covered classical mechanics. We must first properly comprehend the structure, function, and interaction of actin and myosin, which together comprise the cross-bridge mechanism, in order to comprehend events that are occurring in the cross-bridge mechanism and build a probabilistic strategy. Our studies in this area suggest that the proteins myosin and actin serve as the building blocks of a generic process for generating cell motion. Along with cell migration, cell division, and shape changes, alterations in intracellular actin distribution also occur. The first model replicated three separate modes of movement via the cell model, including the stationary state of our truss model, friction-induced cell motion in the favored direction, and actin polymerization-induced cell motion. The second hypothesis is based on the facts that the cytoskeleton plays a fundamental role in cell motility and that the cytoplasm is viscoelastic. To that purpose, we provide a viscoelastic model for cell movement based on a hexagonal truss structure that includes the threshold element, viscous elements, and contractile actin molecules. We begin studying statistical mechanics in the second half of this subject. As a result, statistical mechanics provides a framework for transforming a system's probabilistic, high-dimensional description into a macroscopic one using space distributions. This method allows us to express the likelihood of several alternative microscopic states. In this phase, symmetric and asymmetric decision boundaries are identified using a triangular probability distribution function, notwithstanding the friction force, and the decision-making process is then converted to a mechanism-based approach rather than using manually calculated probabilities. The master equation is generated in this stage in order to do it.
Benzer Tezler
- Exergy destruction and entropy generation in the skeletal and cardiac muscles, lifespan entropy generation by the masseter muscles during chewing and its use as an indicator of the life expectancy
İskelet ve kalp kaslarında ekserji yıkımı ve entropi üretimi, çiğneme sırasında masseter kaslarında yaşam süresince entropi üretimi ve bunun yaşam süresi beklentisinin göstergesi olarak kullanımı
JALE ÇATAK
Doktora
İngilizce
2017
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZİLGEN
- Büyük açıklıklı yapılarda çatı örtü malzemeleri
Roof covering materials for wide span buildings
NİLÜFER ÇATAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE IŞIK
- Preparation and characterization of carbon nanofiber added mesophase pitch based carbon foam
Karbon nanofiber ilave edilmiş mezofaz zift bazlı karbon köpüğün hazırlanması ve karakterizasyonu
AYŞENUR GÜL
Doktora
İngilizce
2012
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. FERHAT YARDIM
- Bazı amino asitlerin protonlanma tepkimelerinin termodinamiği ve mikro protonlanma sabitlerinin hesaplanması
Thermodynamics of protonation reactions of some amino acids and determination of their micro protonation constants
AYŞE VİLDAN BİLGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Eczacılık ve FarmakolojiMarmara ÜniversitesiEczacılık Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. SEZA BAŞTUĞ
- Bazı biyoligandların protonlanma ve çeşitli metallerle kompleksleşme tepkimelerinin termodinamiğinin incelenmesi
Thermodynamics of complexation of some bioligands with proton and various transition metals
SEDA EKİNCİ GÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Eczacılık ve FarmakolojiMarmara ÜniversitesiEczacılık Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SEZA BAŞTUĞ