Реферат на тему: Обзор литературы .1 Модель Д. Тостесона. Модель Е. Якобссона

Введение

Математическое моделирование в последние годы помогло получить ответы на целый ряд вопросов, на которые экспериментально ответить или очень трудно, или даже невозможно, предсказать ряд неожиданных связей в метаболизме клетки и помочь понять, зачем клетке нужны некоторые биохимические реакции.

Одним из примеров такого моделирования является созданная в 1986 году Виргилио Лью и Робертом Букчином математическая модель, которая объединяет последние данные о неидеальном осмотическом поведении гемоглобина, свойствах непроникающих буферов клетки и особенностях транспорта ионов мембраны эритроцита человека. Способ вычислений, использованный в модели, позволяет осуществлять прогнозирование изменений объема, рН, ионного состава эритроцита за определенный промежуток времени, а также прямое сравнение полученных результатов вычислений с результатами эксперимента [1].

Целью рaбoты cтaлo:

- изучение и освоение основ работы с программой Виргилио Лью и Роберта Букчина

- построение математической модели динамики изменения объема и потенциала клетки (липосомы) в зависимости от концентраций вне- и внутриклеточных ионов ()

получение результатов расчета изменения объема и потенциала клетки на представленной мной модели и сравнение их с литературными данными

Выполняя построение математической модели, мною были поставлены следующие цели:

осуществить правильный расчет изменения объема клетки, т.е. создать идеальный осмолятор (модель должна четко описывать осмотическое поведение клетки в гипертоническом и гипотоническом растворах);

оценить интеграционный интервал , который можно использовать в расчетах;

осуществить правильный расчет потенциала Е клетки (согласно условиям электронейтральности), определить область допустимых значений величин проницаемостей , при которых потенциал будет существовать и не выходить из ОДЗ;

исследовать влияние величин проницаемостей для воды, ионов на скорость изменения объема клетки;

гемоглобин клетка липосома модель

Оглавление

- Введение

- Обзор литературы .1 Модель Д. Тостесона

- Модель Е. Якобссона

- Модель В. Лью и Р. Букчина

- Модель Е-cell системы Глава 2. Материалы и методы

- Математический пакет Maple

- Порядок вычислений

- Расчет начального состояния клетки

- Вычисление изменений параметров клетки Глава 3. Результаты и анализ моделирования

- Расчет изменения объема клетки

- Влияние гипертонического и гипотонического растворов

- Оценка допустимого интервала расчета

- Расчет потенциала клетки

- Определение области допустимых значений величин проницаемостей

- Влияние различных величин проницаемости для воды на скорость изменения объема клетки Выводы

- Литература

- Приложения

Список литературы

1. Lew V.L., Bookchin R.М. Volume, рН and ioncontent regulation in humаn red cells: Analysis оf transient behavior with аn integrated model // J. Membrane Biol. - 1986. -

. Tosteson D.С., Hoffman J.F., Regulation оf cell volume by active cation transport in high and low potassium sheep red cells// J. Gen. Physiol. 1960. V. 44. Р. 169-194

3. Jakobsson Е. Interactions оf cell volume, membrane potential, and membrane transport parameters// Amer. J. Physiol. 1980. V. 238. №5. Р. 196-206

. Маркин В.С., Чизмаджев Ю.А. Индуцированный ионный транспорт. М.:Наука, 1974. С. 38-45

5. Ершов С.С., Орлова Н.В., Шпакова Н.М. Чувствительность эритроцитов млекопитающих к изменению температурных и осмотических условий среды // Проблемы криобиологии. - 2004. - №3. - С. 51-57.

. Витвицкий В.М., Фролова Е.В., Комарова С.В. Анионная проницаемость и увеличение эритроцита. 2000

. Атауллаханов Ф.И., Корунова Н.О., Спиридонов И.С. Как регулируется объем эритроцита, или что могут и чего не могут математические модели в биологии. 2009, том 26, №3, с. 163-179

. В.Д. Лахно Математическая клетка. Концепции построения математических моделей переноса заряда в живой клетке // Вестник РУДН, Серия Прикладная и компьютерная математика, 2003, т.2, Nо.2, с. 77-84.

. Мороз И.А., Атауллаханов Ф.И., Кияткин А.Б., Пичугин А.В., Витвицкий В.М. //Биол.мембр. 1989. Е. 6 № 4. С. 409.

. Tomita М, Hashimoto К, Takahashi К, Shimizu ТS, Matsuzaki Y, Miyoshi F, Saito К, Tanida S, Yugi К, Venter JС, Hutchison СА 3rd. Е-CELL: software environment for whole-cell simulation. Bioinformatics. 1999. 15(1). 72-84.