Математические модели биосинтеза

Математические модели биосинтеза [c.111]

На основе имеющейся информации по регуляции биосинтеза лизина делается попытка построения математической модели биосинтеза лизина (Музыченко и др., 1973 Савенков и др., 1973). [c.170]

Математические модели кинетики роста микроорганизмов, образования продуктов биосинтеза и утилизации субстратов отличаются от известных моделей химической кинетики. В основу большинства используемых моделей роста микроорганизмов положены уравнения ферментативной кинетики микробиологических процессов [1—4, 23, 27]. Однако, учитывая значительное число протекающих в клетках стадий биохимических ферментативных реакций, применение законов ферментативной кинетики носит в большинстве случаев формальный характер. Отличительной особенностью большинства моделей является использование в качестве основного параметра модели численности или концентрации микробной популяции. Именно большая численность микробных популяций позволяет широко применять при моделировании кинетики роста детерминистический подход, опирающийся на хорошо развитый аппарат дифференциальных уравнений. В то же время известны работы, в которых используются стохастические модели кинетики [25]. Среди них распространены работы, основанные на простой концепции рождения и гибели , что в математическом аспекте позволяет применять аппарат марковских процессов. В более сложных моделях микробная популяция представляется Б виде конечного числа классов, каждый из которых ха- [c.53]

Экспоненциальное уравнение является самой простой и, по-видимому, наиболее распространенной математической моделью [62—66]. Встречаются работы, где это уравнение применяется при решении некоторых теоретических и прикладных вопросов микробиологии. Так, Б. М. Медников и В. А. Носков [27] по значениям времени генерации, найденным для различных температур, оценивали энергию активации лимитирующей реакции, которая определяет скорость биосинтеза в целом. Энгель-бергом [67] закономерности процесса размножения, вытекающие из экспоненциального уравнения, использованы для расчета степени асинхронности роста популяции клеток млекопитающих. [c.58]

Следует отметить, что в основе данной математической модели лежит предположение, что на протяжении всего периода культивирования процессы метаболизма в клетке, как в открытой системе, находятся в стационарном состоянии (или близки к нему), для которого характерно равенство скоростей отдельных реакций. Это предположение в явном виде при анализе предполагаемого механизма роста популяции не сформулировано, но только оно дает основание рассматривать сложную цепь реакций биосинтеза как взаимодействие лишь двух обобщенных [c.113]

Из ЭТОГО следует важный вывод усложнение математической модели, позволяющее охарактеризовать лаг-фазу, не вносит ничего принципиально нового для понимания закономерностей фаз собственно роста популяции. Лаг-фаза не является результатом проявления каких-либо особых факторов. В начальный период культивирования процесс размножения определяется теми же факторами, взаимодействие которых учтено в модели обратимого равновесного автокаталитического роста, но его закономерности в этот период отличаются от идеализированной картины из-за нестационарности отдельных стадий биосинтеза. Такая трактовка лаг-фазы является конкретизацией представлений Н. Д. Иерусалимского о биологической инерции и представляется вполне корректной. [c.203]

Для придания органеллам или клеткам большей технологичности их иммобилизуют. Кинетическое описание катализа под действием иммобилизованных клеток представляет очень сложную проблему. Здесь необходимо учитывать последовательную цепь диффузионных и кинетических процессов, осложненных эффектами распределения метаболитов и их активного транспорта (например, через биологическую мембрану). Для растущих клеток требуется также учет процессов биосинтеза и биодеградации макромолекул. В настоящее время еще не созданы математические модели, которые бы исчерпывающе описывали кинетику действия иммобилизованных клеток, — это задача ближайшего будущего. [c.118]

Рис. 16. Блок-схема диалоговой программы автоматического построения математических моделей процессов биосинтеза

I — анализ процесса (выбор определяющего механизма процесса биосинтеза) II — построение модели (математическое описание зависимостей роста клеток, утилизация субстрата) III — анализ модели (идентификация коэффициентов, установление адекватности модели) [c.54]

Н. Moser [114] предложил уравнение (табл. 1.6), в котором вместо концентрации субстрата используется величина 5 , где k — новый кинетический коэффициент, формально представляющий число молекул субстрата, вступающих в реакцию на ферменте с образованием одной молекулы продукта. При величине k> это уравнение позволяет учесть сигмоидный характер кривой зависимости скорости роста от концентрации субстрата, наблюдаемый в ряде случаев, а при <1 —наоборот, более крутую зависимость р от S при малых значениях S. В качестве примера использования подобной зависимости можно привести работу Л. А. Музыченко и соавт. [51] для процесса биосинтеза лизина, в котором k было равно 2. Во многих микробиологических процессах повышенные концентрации субстрата вызывают торможение роста или биосинтеза. Наиболее известно для описания подобной ситуации уравнение G. F. Andrews [87], (табл. 1.7) В обзоре [94] приведен ряд других математических моделей торможения повышенными концентрациями субстрата, но показано, что почти все они одинаково точно описывают экспериментальные данные. [c.21]

Диалоговая система моделирования DISM предназначена для построения на основе структурно-функционального портрета процесса биосинтеза его математической модели. Для выполнения программы требуется ЭВМ типа СМ—4 и операционные системы РАФОС, ОСРВ или ИНМОС. [c.63]

Диалоговая система моделирования D1SM предназначена для построения иа основе структурно-функционального портрета процесса биосинтеза его математической модели с виде системы дифференциальных уравнений. DISM является реализацией на ЭВМ правил специальной теории относительно обособленных систем. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология