Elementární kinetický model energetické vazby v biologických membránách

Účelem této práce je přispět k pochopení základních kinetických vlastností procesů energetické vazby v biologických membránách. Za tímto účelem uvažujeme model mikroorganismu, který ve své plazmatické membráně exprimuje dva elektrogenní enzymy (E1 a E2) transportující stejný monovalentní kationt C a elektrodifúzní dráhy pro C a pro monovalentní aniont A. E1 (E2) spojuje transport C s reakcí S1↔P1 (S2↔P2). Vyvinuli jsme matematický model, který popisuje rychlost změny rozdílu elektrických potenciálů napříč membránou, vnitřní koncentrace C a A a koncentrace S2 a P2. Enzymy jsou začleněny prostřednictvím dvoustavových kinetických modelů; pasivní iontové toky jsou reprezentovány klasickými formulacemi elektrodifuze. Objem mikroorganismu je udržován konstantní pomocí doplňkových regulačních zařízení. Model je využit pro stacionární a dynamické studie pro případ bakterií využívajících elektrochemický gradient Na+ jako energetického meziproduktu. Výsledky mimo jiné ukazují, že membránový potenciál představuje relevantní kinetický meziprodukt pro celkové spojení mezi reakcí donoru energie S1↔P1 a syntézou S2.

.