Un model cinetic elementar de cuplaj energetic în membranele biologice

Scopul acestei lucrări este de a contribui la înțelegerea proprietăților cinetice fundamentale ale proceselor de cuplaj energetic în membranele biologice. Pentru aceasta, considerăm un model al unui microorganism care, în membrana sa plasmatică, exprimă două enzime electrogenice (E1 și E2) care transportă același cation monovalent C și căi electrodifuzive pentru C și pentru un anion monovalent A. E1 (E2) cuplează transportul C la reacția S1↔P1 (S2↔P2). Am elaborat un model matematic care descrie rata de variație a diferenței de potențial electric de-a lungul membranei, a concentrațiilor interne ale lui C și A și a concentrațiilor lui S2 și P2. Enzimele sunt încorporate prin intermediul unor modele cinetice cu două stări; fluxurile ionice pasive sunt reprezentate prin formulări clasice de electrodifuzie. Volumul microorganismului este menținut constant prin dispozitive de reglare accesorii. Modelul este utilizat pentru studii staționare și dinamice pentru cazul bacteriilor care utilizează gradientul electrochimic de Na+ ca intermediar energetic. Printre alte concluzii, rezultatele arată că potențialul de membrană reprezintă intermediarul cinetic relevant pentru cuplarea globală între reacția donatoare de energie S1↔P1 și sinteza lui S2.

.