ПРИЛОЖЕНИЕ
Математическое моделирование синтеза гликолипидов у грибов»
В этом приложении на основе экспериментальных данных (разодел I, гл.2) мы построим математическую модель, которая вполне адекватно отражает качественные и некоторые количественные закономерности процесса, накопления гликолипидов в клетках Кратко остановимся на отдельных выводах из эксперимента.
Исходная концентрация свободного ортофосфата в. мицелии была; одинаково высокой в обоих вариантах опыта и гликолипиды в посевном материале отсутствовали. На. первом этапе развития культуры количество орто- фосфа*са::в клетке спадало по экспоненте на фоне постепенного снижения концентрации фосфора в среде. Затем наблццалась корреляция между определенным уровнем ортофосфата и появлением ГЛИКОЛИПИДОВ: в: составе полярной фракции. Начало синтеза гликолипидов сопровождалось их быстрым накоплением до некоторого максимального уровня, и сменялось медленным снижением средней концентрации в процессе развития и старения культуры^ причем содержание гликолипидов и свободного ортофосфата носило колебательный характер.Моделирование начального этапа данного опыта является довольно тривиальным и сводится к экспоненциальному закону убывания ортофосфата в мицелии. Наиболее интересным является этап развития культурі от начала синтеза гликолипида, который и будет описывать предлагаемая нами модель. Необходимо тепеоь получить уравнения, описывающие динамику концентраций гликолипидов (X) и свободного ортофосфата в- мицелии (Y ) и проанализировать эту систему уравнений. Система уравнений описывающая реальный биологический процесс должна удовлетворять следующим требованиям ( Марри Дж., Нелинейные дифференциальные уравнения в; биологии, М. :;"Мир",. 1983) Система уравнений должна быть структурно устойчивой, т.е. неболь-
шив флуктуации параметров не должны приводить к качественно новым, явлениям.
Модельный'Механизм предполагается открытым, что следует из стандартных термодинамических соображений. При- построении модели подразумевается наличие обратной связи, так что кинетика накопления и утилизации реагентов описывается нелинейными дифференциальными уравнениями, у которых существуют решения у в виде предельного цикла . Для последнего необходимо наличие по крайней мере одной физически реалистичной (т.е. с положительными концентрациями) особой точки отличной от седловой. Указанным условиям удовлетворяет следующая система уравненийзі = $■(*,%)
(I)
у -- р* ’ 'у') ? gnyl
где x = і д-ґУ'Уі/К
и Хо , Yo координаты особой точки для системы (I) в переменных X ■) Y .- Заметим, что (I) можно модифицировать с сохранением основных качественных особенностей модели, например добавлением с х3 в первое уравнение и у во второе (так.
называемая асимметричная модель). Это бывает необходимым при более полном учете экспериментальных данных.
Займемся иследованием системы (I). Точка х - у=о является особой при любых , р, о. и не может быть седловой так как
В полярных координатах д: - (I) при
обретает вид
(2)
f - 0
Еще по теме ПРИЛОЖЕНИЕ:
- Приложения
- Приложения
- Приложения
- Приложение
- Приложения
- Приложения
- Приложения
- Приложения
- Приложения
- Приложения
- Приложения
- Приложения
- Приложения
- Приложения