Path: Top > S3-Dissertations > Physics-FMIPA > 2012

EFEK DISIPASI KUANTUM PADA DINAMIKA VIBRASI MODEL PROTEIN DAVYDOV-SCOTT DAN DNA PEYRARD-BISHOP

QUANTUM DISSIPATION EFFECT ON THE DYNAMICAL VIBRATION OF THE DAVYDOV-SCOOT’S PROTEIN MODEL AND THE PEYRARD-BISHOP’S DNA

Undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2017-09-27 15:44:48
Oleh : ALBERTUS SULAIMAN (NIM : 30207011); Tim Pembimbing : Prof. Freddy P. Zen, D.Sc; Dr. L. T. Handoko; Dr. Husin Alatas, S3 - Mathematics and Natural Sciences
Dibuat : 2012, dengan 7 file

Keyword : disipasi kuantum, DNA Peyrard-Bishop, integral lintas, soliton, protein Davydov-Scot i

Disertasi ini menerapkan teori disipasi kuantum terutama pada dinamika vibrasi dari dua model yang paling penting yang sudah dikembangkan fisikawan untuk memahami proses fisis dalam ranah biologi molekul yaitu model protein Davydov Scott dan model DNA Peyrard-Bishop. Efek disipasi yang merupakan cerminan dari efek lingkungan dimanifestasikan dalam interaksi model Davydov-Scott dengan


tandon termal dan pengaruh gaya ekternal dan damping terhadap model denaturasi Peyrard-Bishop.


Interaksi model Davydov-Scott dengan tandon termal diselidiki dengan menyelesaikan teori kuantum disipasi Lindblad. Studi sebelumnya mengkaji monomer Davydov-Scott untuk kondisi harmonik dengan penekanan pada solusi persamaan gerak. Disertasi ini menyelidiki perilaku termodinamika monomer Davydov-Scott harmonik dan anharmonik. Kalor jenis dihitung berdasarkan fungsi partisi menggunakan metode integral lintas. Ditemukan bahwa efek disipasi akan bersifat destruktif terhadap kalor jenis. Pada kondisi anharmonik ditemukan bahwa suku anharmonik


bersifat kontruktif terhadap kalor jenis.


Model baru interaksi model Peyrard-Bishop dengan gaya eksternal dan efek damping atas dasar teori disipasi Caldirola-Kanai diajukan. Berdasarkan fungsi partisi yang diperoleh dengan metode integral transfer dapat ditunjukkan bahwa efek gaya eksternal akan menurunkan temperatur leleh yang berarti bahwa gaya eksternal akan mempercepat proses denaturasi. Dengan menggunakan aproksimasi kontinu dan ekspansi multipel maka dinamika gelembung denaturasi diperikan oleh persamaan Schrodinger tak linier dengan suku damping dan gaya eksternal (the forced-damped nonlinear Schrodinger (FDNLS) equation). Metode variasional berdasarkan perumusan Langrange digunakan untuk mencari solusi persamaan tersebut. Hasil menunjukkan bahwa efek damping akan memperlambat gerak dari gelembung sedangkan gaya ekternal akan menaikkan amplitude dan kecepatan propagasi. Ditemukan adanya suku harmonik lebih tinggi dapat tercipta jika gaya ekternal periodik dikenakan pada sistem dimana fenomena ini bertanggung jawab terhadap terjadinya dinamika denyut DNA.

Deskripsi Alternatif :

Quantum dissipative effect in the dynamical vibration of the the Davydov-Scott protein and the Peyrard-Bishop DNA model are investigated. The focus studies are the interaction of the Davydov-Scott model with thermal bath and the damping and external force effect in the Peyrard-Bishop’s denaturation model.


The dynamics of Davydov-Scott monomer in a thermal bath is investigated using full-quantum approach and the Lindblad formulation of master equation. The specific heat is calculated based on the thermodynamic partition function using the path integral method. The calculation is done for harmonic and anharmonics one.


The temperature dependence of the specific heat is studied. It is found that the environmental effects contribute destructively to the specific heat. In the model the specific heat anomaly is observed and the anharmonic oscillation restores the positivity of specific heat.


The new model of the impact of viscous fluid and the external forces to PeyrardBishop DNA denaturation is proposed. The DNA denaturation and its melting temperature have further been studied in the framework of statistical mechanics approach. The calculation of partition function has been performed by using transfer integral method to obtain analytically the mean stretching of hydrogen bond.


The model also predicts that the DNA overstretching force should be a decreasing function of temperature, or in another word the melting temperature should be a decreasing function of applied force. In the continuum limit and using the multiple expansion, the denaturation bubble dynamics described by a the forced-damped nonlinear Schrodinger equation. Assuming small perturbation of damping and ex-


ternal forces, the FDNLS equation can be solved using the variational methods. The analytical solution have been obtained for only special cases. In the case with damp-


ing factor and without external force, the breathing propagation is decelerated by the damping effect. In the presence of external force, the velocity and the amplitude


increase significantly. It is also found that the higher harmonic terms are enhanced when the periodic force is applied.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • Tim Pembimbing : Prof. Freddy P. Zen, D.Sc; Dr. L. T. Handoko; Dr. Husin Alatas, Editor: Alice Diniarti

File PDF...