【螺旋环螺旋结构模式是什么呢？螺旋环螺旋结构？】螺旋结构是自然界最普遍的一种形状 ， DNA以及许多其它在生物细胞中发现的微型结构都采用了这种构造 。然而 ， 为何大自然对这种结构如此偏爱呢？美国宾夕法尼亚州的物理学家认为 ， 他们找到了这一问题的数学答案 。他们的研究成果发表在近期的《科学》杂志上。“为何螺旋结构是现在这个样子？过去的回答是——由分子之间的引力决定的 。但这只能回答螺旋结构是如何形成的 ， 而不能回答为什么它们是那种形状 。”宾州大学的天文和物理学系教授兰德尔·卡缅指出 ， “从本质上来看 ， 螺旋结构是在一个拥挤的空间 ， 例如一个细胞里 ， 聚成一个非常长的分子的较佳方式 ， 譬如DNA 。” 在细胞的稠密环境中 ， 长分子链经常采用规则的螺旋状构造 。这不仅让信息能够紧密地结合其中 ， 而且能够形成一个表面 ， 允许其它微粒在一定的间隔处与它相结合 。例如 ， DNA的双螺旋结构允许进行DNA转录和修复 。为了显示空间对螺旋形成的重要性 ， 卡缅建立了一个模型 ， 把一个能随意变形、但不会断裂的管子浸入由硬的球体组成的混合物中 ， 就好比是一个存在于十分拥挤的细胞空间中的一个分子 。通过观测 ， 他们发现对于这种短小易变形的管子而言 ， Ц形结构的形成所需的能量最小 ， 空间也最少 。而螺旋当中的Ц形结构 ， 在几何学上最近似于在自然界的螺旋中找到的该种结构 。“ 看来 ， 分子中的螺旋结构是自然界能够最佳地使用手中材料的一个例子 。DNA由于受到细胞内的空间局限而采用双螺旋结构 ， 就像是由于公寓空间局限而采用螺旋梯的设计一样 。”卡缅指出 。在圆柱体的侧表面上刻出螺旋形沟槽的机械 。也可把螺旋看成是斜面绕在圆柱体上而构成 ， 因此 ， 螺旋应用了斜面原理 。螺旋的特点是能把转动变成平动或者相反 。在古代 ， 人们就应用螺旋 。阿基米德就发明了用螺旋从尼罗河中向上提水 ， 就是用了著名的阿基米德螺旋（图1） 。螺旋可用于传动和锁紧 。实际使用的螺旋有方形、三角形、梯形、锯齿形等各种不同形状的螺纹(图2) ， 各有不同用途,作为传动用的螺旋多为方形螺纹 。从图3的螺旋和螺母中可以得出螺旋的机械效率： , 式中W 为螺母所受的轴向力的值;h为螺旋的导程；M为螺母所受的力矩值；α为螺旋的导角；嗘为螺纹和螺母间的摩擦角 。如利用螺旋来锁紧物体则要求α≤0, 这称为螺旋自锁条件 。常用螺旋千斤顶（图4）来推举重物 ， 这就要求螺旋满足自锁条件 。螺旋在机器和结构中得到广泛的应用 ， 机床的丝杠用螺旋来传动 ， 机器和结构上的各种螺钉和螺栓则用螺旋来锁紧 。此外 ， 螺旋送料机、螺旋推进器等也是螺旋在其他方面的应用 。
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