Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Биология Биология

Математическое моделирование биосинтеза продуктов метаболизма

Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь".
Коврик "Пекарь", сделанный из силикона, поможет Вам готовить вкусную и красивую выпечку. Благодаря материалу коврика, выпечка не
202 руб
Раздел: Коврики силиконовые для выпечки
Ручка "Шприц", желтая.
Необычная ручка в виде шприца. Состоит из пластикового корпуса с нанесением мерной шкалы. Внутри находится жидкость желтого цвета,
31 руб
Раздел: Оригинальные ручки
Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки

Введение. Математическое моделирование биосинтеза продуктов метаболизма Реферат на сдачу экзамена по кандидатскому минимуму по специальности  03.00.23 – Биотехнология. Аспирант: Осипов Д.С. Московский Государственный Университет Инженерной Экологии, Кафедра «Экологическая и промышленная биотехнология» Москва – 2002 Введение. МЕТАБОЛИЗМ – греческое слово me abole, означающее перемена, превращение. В физиологическом смысле метаболизм – это промежуточный обмен, т. е. превращение определенных веществ внутри клеток с момента их поступления до образования конечных продуктов (напр., метаболизм белков, метаболизм глюкозы, метаболизм лекарственных препаратов). С точки зрения промышленной биотехнологии метаболизм – это образование в процессе роста и развития клеток ценных биохимических продуктов – некоторые из них выделяются в среду (внеклеточные продукты), некоторые накапливаются в биомассе (внутриклеточные продукты). С помощью метаболизма получают антибиотики, молочную  и лимонную кислоту, пищевые консерванты и многие другие продукты. В естественных условиях метаболизм настроен так, чтобы производить минимальное количество необходимых метаболитов. Промышленное производство, направленное на получение максимальной прибыли, такая ситуация никак не устраивает. Поэтому, для максимизации прибыли необходимо произвести оптимизацию следующих технологических параметров: – выхода продукта в расчете на потребленный субстрат; концентрация продукта; скорость образования продукта. Оптимизация технологии биосинтеза метаболитов состоит из следующих основных этапов : 1) Первоначальная селекция штамма микроорганизмов; 2) Определение оптимальных значений температуры, рН, тоничности и потребности в кислороде; 3) Определение оптимального режима питания и накопления биомассы; 4) Изменение генетической структуры организма для увеличения образования продукта. Разработка 3-его этапа, непосредственно связана с биосинтезом. Для нахождения режима питания и накопления биомассы, оптимального для биосинтеза метаболитов необходимо математическое описание процесса . Кроме нахождения оптимальных условий проведения процесса, математическая модель используется для автоматизации биосинтеза, что в современной биотехнологической промышленности не менее важно. Прежде чем приступить, к описанию моделей приведем принятые обозначения основных количественных характеристик процесса биосинтеза. Кинетические характеристики процесса биосинтеза. Обычно состояние процесса определяется следующими основными параметрами: – концентрация биомассы микроорганизмов – Х, г/л; – концентрация питательной среды – субстрата (или его основного компонента) – S, г/л. концентрация продукта – P, г/л. Кинетические характеристики процесса отражают скорость протекания биохимических превращений. Эти превращения, естественно, отражаются на всех указанных выше параметрах процесса – биомассе, продукте и субстрате. Важным показателем процесса является скорость роста биомассы. Для описания скорости роста используется такая характеристика, как общая скорость роста – QX:        (1). Больший интерес для характеристики интенсивности роста представляет не величина QX, а удельная скорость роста в пересчете на единицу биомассы (ведь рост биомассы пропорционален концентрации клеток).

Она обозначается буквой m:       (2).   Размерность величины m – . Рассмотрим теперь второй параметр процесса ферментации – концентрацию субстрата S. По аналогии с ростом биомассы, можно ввести кинетическую характеристику – скорость потребления субстрата QS:       (3). Знак ‘–‘ обозначает, что скорость потребления положительна, когда концентрация субстрата в среде падает (т.е. скорость  изменения концентрации отрицательна). Аналогично, удельная скорость потребления субстрата, которую обозначим малой буквой qS, равна:      (4). При биосинтезе метаболитов, наряду с ростом биомассы, происходит накопление в среде продукта метаболизма (его текущая концентрация – Р). Общая скорость биосинтеза продукта метаболизма QР в периодическом процессе равна:        (5). Удельная скорость биосинтеза продукта единицей биомассы обозначается qР и равна:       (6). Для математического описания биосинтеза продуктов метаболизма различными исследователями было предложено много различных моделей. Все эти модели можно разделить на следующие группы: 1) Математические модели кинетики биосинтеза продуктов метаболизма как функция от удельной скорости роста; 2) Субстрат-зависимые модели кинетики биосинтеза продуктов метаболизма; 3) Модели, основанные на концепции возраста культуры микроорганизмов . Во время биосинтеза происходит также процесс уменьшения количества метаболитов, для описания этого феномена были предложены модели деградации (инактивации) продуктов метаболизма. Математические модели кинетики биосинтеза продуктов метаболизма как функции от удельной скорости роста. Математический параметр – удельная скорость роста m – послужил основой составления многих математических моделей биосинтеза продуктов метаболизма. Процессы биосинтеза продуктов издавна делят на два больших класса – связанные с ростом  и не связанные с ростом. В качестве примера первого класса можно назвать биосинтез конститутивных ферментов клетки, а второго класса - биосинтез многих антибиотиков, интенсивный синтез которых происходит после прекращения роста микроорганизмов. Удельная скорость биосинтеза связанных с ростом продуктов может быть выражена простым соотношением :       (7), где YP/X – выход единицы продукта с единицы биомассы: (dP/dX). Более сложное выражение было предложено Людекингом и Пайри :       (8), где qP0 – эмпирическая константа. В этом случае биосинтез продукта, с одной стороны, ассоциирован с ростом, а, с другой, осуществляется покоящейся клеткой . Модель (8) впервые была предложена для описания синтеза молочной кислоты. Есть ряд уравнений, учитывающих нелинейный характер связи qP и удельной скорости роста:       (9),       (10), где а и в – эмпирические константы.   Рис. 1. Форма зависимости qР(m) для уравнений (9) и (10). На рис. 1 показаны графики функций (9) и (10), эти уравнения дают выпуклую (9) и вогнутую (10) кривые, выходящие из нуля, но эти функции могут иметь также дополнительный свободный член qP0:      (11),      (12). Тогда графики функций (11) и (12) в отличии от (9) и (10) выходят не из нуля, а из некоторой точки qP0 на оси y,  что продемонстрировано на рис.

2. Рис. 2. Форма зависимости qР(m) для уравнений (11) и (12). Возможны также эмпирические уравнения типа :            (14). где а, b, с – эмпирические константы. Рис. 2. Форма зависимости qР(m) для уравнений (13) и (14). По аналогии с уравнениями (11) и (12) уравнение (14) начинается, не из 0 по оси ординат, а из некоторой точки a, что означает начало синтеза продукта без роста биомассы. Субстрат-зависимые модели кинетики биосинтеза продуктов метаболизма. С точки зрения математики, уравнения, в которых в качестве аргумента выступает m, предполагают, что совсем неважно, каким образом формируется то или иное значение m. Например, величину m можно изменять путем уменьшения концентрации углеродного субстрата или азотного субстрата, или путем снижения температуры или повышения величины рН. Для процессов, связанных только с ростом, возможно скорость биосинтеза при этом будет одинакова. Для несвязанных с ростом процессов небезразлично, каким путем мы будем изменять величину m.  Лимитирование углеродом, лимитирование азотом, повышение рН или снижение температуры, давая одно и то же значение скорости роста, могут давать совершенно различные скорости биосинтеза продукта метаболизма. Другими словами, связь между qP и m не имеет строго причинно-следственного характера, а обусловлена влиянием на обе эти кинетические характеристики одних и тех же факторов внешней среды. Для таких процессов необходимо использовать уравнения, которые в качестве аргументов содержат независимо влияющие первичные факторы: концентрация того или иного субстрата, температура или величина рН. Биосинтез продукта может описываться однофакторными или многофакторными уравнениями. Кроме того, было установлено, что структуры зависимостей qP от S, P, температуры и величины рН аналогичны структурам таких же уравнений для роста биомассы, например: Моно, Андрюса, Перта,  Хиншельвуда и т.д. Например, если субстрат влияет на qP по Андрюсу, то имеем :      (15), где qm – максимальная удельная скорость биосинтеза продукта;  K’S – константа насыщения;  Ki – константа ингибирования продуктом. Многофакторные зависимости здесь чаще бывают мультипликативными, чем аддитивными. Приведем зависимость мультипликативного и аддитивного влияния концентрации субстрата по механизму Моно:     (16),    (17). Применяются также уравнения с не разделяющимися эффектами факторов, например, типа Контуа :      (18),     (19). К сожалению, невозможно изложить все кинетические зависимости биосинтеза продуктов от первичных факторов в столь короткой работе. Данный материал подробно изложен в монографии , в которой приведены не только несколько десятков уравнений, но и произведен их анализ. Модели, основанные на концепции возраста культуры микроорганизмов. Для биосинтеза продуктов метаболизма часто бывает недостаточно только благоприятных “внешних” факторов среды. Потому что в биосинтезе участвуют внутриклеточные ферменты микроорганизмов, промежуточные продукты, содержание которых в клетке зависит от предыстории развития культуры. Слишком быстро выросшая культура часто неэффективна с точки зрения биосинтеза продукта.

Наука о рыбах - ихтиология. РЫБЫ-БАБОЧКИ - несколько родов отряда окунеобразных. Длина 15-25 см. Ярко окрашенные рыбки с широкими плавниками. В тропических водах (обычно у коралловых рифов). Некоторые - объект промысла. Разводят в морских аквариумах. РЫВКИН Оскар Львович (1899-1937) - политический деятель. В 1917 секретарь Петроградского Социалистического союза рабочей молодежи. В 1919-1920 председатель Президиума (Бюро), в 1920-21 - секретарь ЦК РКСМ. С 1924 на партийной работе. Репрессирован; реабилитирован посмертно. РЫВОК - упражнение в тяжелой атлетике - поднятие штанги на прямые руки в один прием с подседом (приседанием). РЫДЗ-СМИГЛЫ (Rydz-Smigly) Эдвард (1886-1941) - генеральный инспектор армии, фактический диктатор Польши с 1935, маршал. Командующий армией в советско-польской войне 1920. В сентябре 1939 главком; после нападения Германии бежал в Румынию. РЫЖИЙ Виктор Иванович (р. 1946) - российский ученый, член-корреспондент РАН (1991; член-корреспондент АН СССР с 1987). Труды по математическому моделированию приборов микроэлектроники, теории плазменных эффектов в полупроводниковых приборах

1. Моделирование процессов переработки пластмасс

2. Моделирование процессов переработки пластмасс

3. Математическое моделирование

4. Лабораторные работы по экономико-математическому моделированию

5. Математическое моделирование электропривода

6. Математическое моделирование технологических операций механической обработки поверхностей деталей лезвийными инструментами (Учебное пособите по курсу: математическое моделирование технологических операций-4834)
7. Исследование методов охлаждения садки колпаковой печи с помощью математического моделирования
8. Математическое моделирование биполярных транзисторов типа p-n-p

9. Экономико-математические методы моделирования в землеустройстве

10. Математическое моделирование экономических систем

11. Экономико-математическое моделирование

12. Экономико-математическое моделирование. Коммерческие банки. Анализ деятельности с точки зрения ЭММ

13. Математическое программирование и моделирование в экономике и управлении

14. Математическое и компьютерное моделирование продуктивности растений в зависимости от динамики влажности почвы

15. Математическое моделирование полета лыжника при прыжке с трамплина

16. План-конспект урока Математическое моделирование при решении экологических задач

Мозаика с прозрачным полем, 40 мм, 70 деталей.
Мозаика с прозрачным полем – отличный подарок для маленьких фантазеров. Из красочных деталек-ромбиков ваш ребенок сможет собирать любые
438 руб
Раздел: Пластмассовая
Водный игровой центр "Пляж".
Надувной игровой центр "Дельфин" представляет собой детский надувной игровой комплекс с бассейном, фонтаном и разноцветными
1644 руб
Раздел: Батуты, надувные центры
Игровой набор "Шарлотта Земляничка" - Кукла с домом и аксессуарами, 15 см.
Комплект: домик, кукла, кошка, 3 шарика, стол, торт, кувшин, 2 стакана. Размер домика в сложенном виде: высота - 33 см, ширина - 25 см,
1999 руб
Раздел: Шарлотта Земляничка

17. Математическое моделирование нестационарного электрического поля анодной защиты

18. Экономико-математическое моделирование процесса принятия решения в менеджменте

19. Нефть, газ и основные продукты их переработки

20. Математическое моделирование в физике XIX века

21. Экзаменационные билеты с вопросами за весенний семестр 2001 года по: математическое моделирование экономических систем

22. Конспект урока по биологии-биосинтез белков
23. Математическое моделирование высокочастотных радиоцепей на основе направленный графов
24. Математическое моделирование технологического процесса изготовления ТТЛ-инвертора

25. Математическое моделирование физических задач на ЭВМ

26. Математическое моделирование окружающей среды

27. Математическое моделирование экономических систем

28. История развития экономико-математического моделирования

29. Математическое моделирование в сейсморазведке

30. Экзаменационные билеты математическое моделирование экономических систем осенний семестр 2000 года

31. Экзаменационные билеты математическое моделирование экономических систем осенний семестр 2000 го2

32. Биосинтез белков

Электроминикар Tokids "Bubble truck", цвет синий.
Помимо того, что игрушка очень красива и выразительна, помимо того, что она обучает вашего ребенка управлять хоть и маленьким, но все же
1261 руб
Раздел: Электромобили
Стиральный порошок Attack "Multi-Action", концентрированный, с кислородным пятновыводителем, 0,81.
Концентрированный стиральный порошок Attack "Multi-Action" с активным кислородным пятновыводителем и кондиционером подходит для
342 руб
Раздел: Стиральные порошки
Горка детская.
Представляем вашему вниманию прочную детскую горку из пластика. Высокие бортики и устойчивое основание конструкции делают ее не только
1450 руб
Раздел: Горки

33. Биосинтез аскорбиновой кислоты листьями ячменя в атмосфере азота

34. Информация. Модели. Математическое моделирование

35. Математическое моделирование процесса триплет-триплетного переноса энергии

36. Математическое моделирование в экономике

37. Математическое и компьютерное моделирование продуктивности растений в зависимости от динамики влажности почвы

38. Математическое моделирование волнового движения воды в узком глубоком непризматическом водохранилище с учетом упругости воды
39. Регуляция биосинтеза белков на этапе транскрипции
40. Рост бактерии Basillus subtilis и биосинтез нуклеозида инозина на высоко-дейтерированной среде

41. Автотрофные и гетеротрофные клетки. Фотосинтез, хемосинтез, биосинтез белков

42. Биосинтез 2Н-меченого инозина высокого уровня дейтерированности

43. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов

44. Использование сетей Петри в математическом моделировании

45. Математическое моделирование в задачах расчета и проектирования систем автоматического управления

46. Математическое моделирование и расчет систем управления техническими объектами

47. Окисление ненасыщенных жирных кислот. Биосинтез холестерина. Мембранный транспорт

48. Переработка и хранение мяса и других продуктов убоя

Глобус политический диаметром 210 мм.
Диаметр: 210 мм Масштаб:1: 60000000 Материал подставки: пластик Цвет подставки: чёрный Размер коробки: 216х216х246 мм Шар выполнен из
362 руб
Раздел: Глобусы
Набор для раскрашивания рюкзака "Disney. Тачки".
Набор для творчества способствует развитию художественных способностей, мелкой моторики, наглядно-действенного мышления, наблюдательности,
303 руб
Раздел: Без наполнения
Папка для тетрадей "Калейдоскоп", А3.
Папка для тетрадей формата A3, закрывается на молнию. Отличается вместительностью и ярким дизайном (полноцветная печать на пластике). Для
507 руб
Раздел: Папки для тетрадей

49. Таможенная экспертиза и сертификация растительного масла и продуктов его переработки

50. Использование схем экономико-математического моделирования пенсионных выплат

51. Математическое моделирование производственной деятельности

52. Математическое моделирование услуг Интернет

53. Математическое моделирование роста доходности страховой компании

54. Математическое моделирование в управлении
55. Математическое моделирование лизинговых операций
56. Применение математического моделирования в экономике

57. Микробиология продуктов детского питания

58. Геоинформационный рынок популярных ГИС продуктов. Классификация технических и программных средств для ГИС

59. Реферат о Пугачеве

60. Несколько рефератов по культурологии

61. Реферат по научной монографии А.Н. Троицкого «Александр I и Наполеон» Москва, «Высшая школа»1994 г.

62. Имитационное моделирование компьютерных сетей

63. Задачи графических преобразований в приложениях моделирования с использованием ЭВМ

64. Математическое программирование

Уничтожь меня! Уникальный блокнот для творческих людей. Смит К.
Тот самый блокнот "Уничтожь меня!", созданный современной известной художницей Кери Смит, теперь в крафт обложке! Выходит
336 руб
Раздел: Блокноты оригинальные, шуточные
Декоративная наклейка-фоторамка, арт. PH-3/3 (CO).
Материал: пластик. Размер: 50x70 см.
490 руб
Раздел: Мультирамки
Кружка фарфоровая "FIFA 2018. Забивака" (белая полоса), 480 мл.
Объем: 480 мл. Материал: фарфор.
407 руб
Раздел: Кружки, посуда

65. Масштабирование. Геометрическое моделирование

66. Моделирование систем

67. Разработка математической модели и ПО для задач составления расписания

68. Моделирование структуры книги

69. Решение математических задач в среде Excel

70. Трехмерное параметрическое моделирование на персональном компьютере
71. Математическая кунсткамера /кое-что из истории геометрии/
72. "Уравнения математической физики", читаемым авторов на факультете "Прикладная математика" в МАИ

73. Математические игры и головоломки

74. Математическая статистика

75. Математические методы в организации транспортного процесса

76. Содержание и значение математической символики

77. Шпаргалки по математическому анализу для 1-го семестра в МАИ

78. Моделирование значений случайных векторов

79. Природа математических абстракций

80. Системы моделирования рассуждений

Багетная рама "Bridget", 30x40 см.
Багетные рамы предназначены для оформления картин, вышивок и фотографий. Оформленное изделие всегда становится более выразительным и
651 руб
Раздел: Багетные рамы, для икон
Детское удерживающее устройство "Фэст", 15-25 кг (тёмно-серый).
Детское удерживающее устройство "Фэст" — уникальная отечественная разработка. Компактное, надежное, очень простое в эксплуатации
482 руб
Раздел: Удерживающие устройства
Компрессор автомобильный DC-20.
Автокомпрессор — это электрическое устройство, предназначенное для накачивания шин на колесах. В отличие от механического насоса, при
1581 руб
Раздел: Насосы, компрессоры автомобильные

81. Проблема утилизации и переработки промышленных отходов

82. Экологические проблемы ,связаные с добычей, переработкой и транспортировкой нефти

83. Моделирование учебного процесса на примере темы "Издержки производства"

84. Роль дидактических игр в развитии элементарных математических представлений дошкольника

85. Особенности интеллекта учеников специализированных классов (гуманитарного и математического)

86. Оценка систем дистанционного образования (математическая модель)
87. Основы промышленного рыболовства и технология рыбных продуктов
88. Реферат по технологии приготовления пищи "Венгерская кухня"

89. Характеристика пищевых продуктов по этикетке

90. Получение, использование цемента и его продуктов (Доклад)

91. Задачи, деятельность эксперта в системах моделирования

92. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)

93. Нефть: происхождение, состав, методы и способы переработки

94. Психология математических способностей

95. Моделирование АСОиУ

96. Физико-топологическое моделирование структур элементов БИС

Лото для самых маленьких "О чем мечтают мальчики".
Детское лото рекомендуется для самых маленьких. Эта простая и увлекательная игра может стать незаменимым помощником в воспитании и
363 руб
Раздел: Лото детское
Рюкзак для средней школы "Мамба", 46x34x18 см.
Рюкзак для средней школы. 2 основных отделения, 4 дополнительных кармана. Формоустойчивая спинка. Ремни регулировки объема. Материал:
978 руб
Раздел: Без наполнения
Магниты "Standart", желтые, 10 штук.
Диаметр: 30 мм. Сила: 0,7 кг. Количество: 10 штук. Цвет: желтый.
318 руб
Раздел: Магниты канцелярские

97. Комплексное моделирование электрических и тепловых характеристик линейного стабилизатора напряжений

98. Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ

99. Моделирование систем радиосвязи и сетей радиовещания (для студентов специальности «РРТ»)


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.