Галина
Юрьевна
Ризниченко

Модели процессов в субклеточных наносистемах

Метаболические реакции, лежащие в основе жизнедеятельности живой клетки, осуществляются в клеточных компартментах, отделенных мембранами. Ширина мембран составляет порядка 5 нм, расстояние между мембранами в хлоропластах и митохондриях – порядка 10 нм, размеры тилакоидов – около 100 нм. На таких временных масштабах основные биофизические взаимодействия между биомакромолекулами определяются броуновским движением – случайным перемещением макромолекулы (белка, ДНК) под действием молекул растворителя (воды) и ионов, а также электростатическими взаимодействиями. Важную роль в наблюдаемой в эксперименте динамике процессов in vivo играет геометрия реакционного пространства.

Описание образования реакционного комплекса взаимодействующих белков моделями броуновской динамики (BD-модели).

Кинетические модели переноса электрона и сопряженных процессов в фотосинтетической мембране.

Прямые многочастичные компьютерные модели взаимодействия подвижных белков и встроенных в мембрану мультиферментных комплексов в фотосинтетической мембране. Пример – электронный транспорт и сопряженные процессы в фотосинтетической мембране.

Сопряжение разных типов описания – обыкновенные дифференциальные уравнения, уравнения в частных производных, броуновские многочастичные модели.