An elementary kinetic model of energy coupling in biological membranes

A munka célja, hogy hozzájáruljon a biológiai membránokban lejátszódó energiacsatolási folyamatok alapvető kinetikai tulajdonságainak megértéséhez. Ehhez egy olyan mikroorganizmus modelljét tekintjük, amelynek plazmamembránjában két elektrogenikus enzim (E1 és E2) expresszálódik, amelyek ugyanazt az egyértékű kationt C és elektrodiffúziós utakat szállítanak C és egy egyértékű anion A számára. E1 (E2) a C transzportot az S1↔P1 (S2↔P2) reakcióhoz kapcsolja. Kidolgoztunk egy matematikai modellt, amely leírja a membránon keresztüli elektromos potenciálkülönbség, a C és A belső koncentrációinak, valamint az S2 és P2 koncentrációinak változásának sebességét. Az enzimeket kétállapotú kinetikai modelleken keresztül építjük be; a passzív ionáramlásokat az elektrodiffúzió klasszikus formuláival ábrázoljuk. A mikroorganizmus térfogatát járulékos szabályozó eszközökkel tartjuk állandó értéken. A modellt a Na+ elektrokémiai gradiensét energetikai intermedierként alkalmazó baktériumok esetében stacionárius és dinamikus vizsgálatokra használjuk. Az eredmények – más következtetések mellett – azt mutatják, hogy a membránpotenciál jelenti a releváns kinetikai közeget az S1↔P1 energiadonor reakció és az S2 szintézise közötti általános kapcsolódás szempontjából.