Моделирование биохимических и генетических процессов в клетке
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
° эритроцитов согласно заданным ранее сведениям о начальном объеме эритроцита и значению гематоктира (отношение объема эритроцитов крови к объему плазмы).
Уравнение (8) вычисляет объем внеклеточной жидкости в заданном объеме образца согласно, вычисленному ранее суммарному объему эритроцитов в данном образце.
Уравнение (9) помогает определить количество эритроцитов в заданном объеме образца. В последующих расчетах данная величина принимается за константу.
Уравнения (10) и (11) рассчитывают осмолярность внутри- и внеклеточной среды и .
Уравнение (12) позволяет рассчитать начальную величину потока воды через мембрану эритроцита.
Уравнения (13-16) и (17-20) описывают количество вещества () во внутри- и внеклеточной среде и .
Уравнения (21-23) определяют начальные величины электродиффузионных потоков ионов () через мембрану эритроцита .
Уравнения (25-26) рассчитывают начальные величины диффузионных потоков ионов () через мембрану эритроцита .
Уравнение (27) описывает обменный поток анионов и ионов водорода согласно циклу Якобса-Стюарта
Уравнения (28-31) являются суммами величин электродиффузионных и диффузионных потоков ионов () через мембрану эритроцита .
Уравнение (32) рассчитывает количество циклов вычислений в течении данного эксперимента .
Уравнения (33-36) позволяют определить приращение количества вещества () во внутри- и внеклеточной среде за одну итерацию.
Уравнение (37) определяет приращение количества воды во внутри- и внеклеточной среде за одну итерацию.
Уравнения (38-41) и (42-45) производят расчет нового количества вещества () во внутри- и внеклеточной среде и после завершения одного цикла.
Уравнение (46) рассчитывает новый объем эритроцита после завершения одного цикла.
Уравнение (47) позволяет рассчитать приращение объема эритроцита после завершения одного цикла.
Уравнение (48) производит расчет нового суммарного объема эритроцитов после завершения одного цикла.
Уравнение (49) определяет новый объем внеклеточной жидкости в заданном объеме образца согласно вычисленному ранее суммарному объему эритроцитов в данном образце после завершения одного цикла.
Уравнения (50-53) и (54-57) рассчитывают новые значения концентраций ионов () во внутри- и внеклеточной среде и за одну итерацию.
2.1 Расчет начального состояния клетки
1.Задание начальных параметров
2.Вычисляем из
(1)
.Вычисляем согласно
(2)
4.Рассчитываем начальные внутри- и внеклеточные концентрации ионов из уравнений
(2.3)
(2.4)
5.Определяем начальный рН внутриклеточной среды эритроцита (2.5)
.Зная заданное количество гемоглобина в эритроците, осуществляем расчет осмотического коэффициента гемоглобина
(2.6)
7.Определяем суммарный объем внутриклеточного раствора
(2.7)
.Зная , вычисляем объем внеклеточной жидкости в исследуемом образце
(2.8)
9.Используя заданные значения внутри- и внеклеточных концентраций ионов, определяем осмолярность внутри- и внеклеточной среды
(2.10)
(2.11)
.Определяем количество ионов в исследуемом образце
(2.9)
11.Используя решения уравнений (7) и (8), находим величину потока воду через клеточную
(2.12)
.Определяем внутри- и внеклеточное количество вещества
(2.13)-(2.20)
.Вычисляем потоки компонент за счет электродиффузии () и диффузии ()
(2.21)-(2.24)
(2.25)-(2.26)
14.Определяем поток проникающих ионов водорода и анионов согласно циклу Якобса-Стюарта
(2.27)
15.Находим общий поток проникающего раствора
(2.28)-(2.31)
2.2 Вычисление изменений параметров клетки
После того, как начальное состояние клетки вычислено с помощью приведенных выше 57 уравнений, дальнейшие расчеты осуществляются с помощью цикла.
1.Требуемые изменения значений параметров или концентраций, определение количества итераций
(2.32)
.Определяем приращение за
(2.33)-(2.37)
.Согласно вычисленным значениям находим новые количества внутри- и внеклеточного вещества
(2.38)-(2.41)
(2.42)-(2.45)
.Вычисляем новый объем клетки
(2.46)
.Определяем приращение за
(2.47)
.Находим суммарный объем клеток в исследуемом образце
(2.48)
.Вычисляем объем внеклеточной жидкости , определив из уравнения (36)
(2.49)
.Теперь можно вычислить новые внутри- и внеклеточные концентрации ионов в конце интервала , -
(2.50)-(2.54)
(2.54)-(2.57)
.Когда известно значение , становится возможным вычислить ,
.Находим новое значение общего потока проникающего раствора
.Вычисление нового значения мембранного потенциала из условия постоянства электронейтральности [4]
.Новые значения осмолярности находим согласно уравнениям
.Теперь возможно определить новое значение потока воды через мембрану клетки за время
Далее, вычислив все необходимые значения параметров и концентраций за один цикл, программа возвращается к уравнению (2.33) и повторяет расчеты цикла согласно заданной продолжительности эксперимента.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Выполняя построение м?/p>