ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Множественность стационарных состояний в ферментативных системах из "Биофизика Т.1" Предположим, что исходному состоянию системы соответствует стационарная точка А, лежащая на верхней ветви кривой ст(ос). Будем понижать скорость притока субстрата а, при этом система начнет перемещаться влево вдоль верхней устойчивой ветви стационарных состояний. При достижении бифуркационного значения параметра ai система покинет неустойчивую точку В и, совершив скачкообразный переход В D, попадет на нижнюю ветвь устойчивых стационарных состояний. Увеличивая снова значения управляющего параметра от ai до аг, можно перевести систему вдоль устойчивой ветви D до бифуркационной точки С, после достижения которой система самопроизвольно вернется в исходное состояние А. При обратимом изменении управляющего параметра а (уменьшении, а затем увеличении до прежних значений) осуществится замкнутый цикл состояний рассматриваемой системы. [c.68] Множественность стационарных состояний и связанные с ней гистерезисные и триггерные явления играют важную роль как средства регулирования биологических систем. Действительно, при наличии гисте-резисных свойств поведение системы в ответ на изменение параметров, отражаюш ее изменение внешних условий, будет зависеть от ее предыстории. Таким образом, свойственный ферментативным системам гистерезис может являться основой динамической памяти, присущей всем биологическим объектам. [c.69] Триггерные свойства ферментативных систем играют решаюшую роль в ре-гулировании внутриклеточных процессов метаболизма, а также в процессах клеточной дифференциации, когда при делении появляются дочерние клетки, качественно отличные от клеток предшественников. В настоящее время хорошо известны также триггерные свойства ферментативных систем, осуществляющих транспортную функцию. В частности, такие явления были обнаружены при изучении переноса растворов через пористые мембраны. Система мембранного переноса, сопряженная с химической реакцией, в которой участвует транспортируемое соединение, обладает триггерными свойствами. Предположим, что химический процесс катализируется ферментом, свойства которого, в свою очередь, зависят от концентрации субстрата (транспортируемое вещество) или продукта реакции. Такая зависимость может быть основана на изменении конформационного состояния фермента при некоторых критических концентрациях названных соединений. В этих условиях вместе с конформационным состоянием фермента будут меняться его активность и, следовательно, скорость химического процесса. [c.69] Для скорости ферментативной реакции типична S -образная зависимость от концентрации субстрата (рис. III.8). [c.69] А — все точки, лежащие на нижней (1) и верхней (2) ветвях кривой 1г 8) относятся к устойчивым, а лежащие на промежуточной ветви (3) — к неустойчивым стационарным состояниям. Значения 51 и 82 для величины 8 соответствуют точкам предельной устойчивости двух конформационных состояний фермента. [c.70] Вернуться к основной статье