Анализ моделей биологических машин

Актуальность. Для современной науки характерно применение точных математических методов в самых различных областях. Эти методы проникают в экономику, лингвистику, психологию и многие другие области знания, в том числе и в биологию. В науку о живой природе математика входит различными путями: с одной стороны — это использование современной вычислительной техники для быстрой обработки результатов биологического эксперимента, с другой — создание математических моделей, описывающих различные живые системы и происходящие в них процессы. Не менее важна и «обратная связь», возникающая между математикой и биологией: биология не только служит ареной для применения математических методов, но и становится все более существенным источником новых математических задач. Некоторые связи между биологией и математикой стали уже вполне привычными.

---

Если вам понадобилось заказать контрольную в Хабаровске , зайдите на сайт Work5.

---

. Это относится прежде всего к генетике и исследованию динамики популяций. Если пока еще трудно говорить о математической биологии в целом как о сложившейся науке, то математическая генетика уже несомненно стала достаточно сформировавшейся дисциплиной. Точно так же и в исследование взаимоотношений между популяциями животных, образующими сообщество, в изучение динамики численности популяций математические методы прочно вошли еще несколько десятилетий тому назад. Наконец для всей биологии в целом стало уже традиционным широкое применение математической статистики, различных методов математической обработки результатов эксперимента. Цель – провести анализ моделей биологических машин. Задачи: – рассмотреть характеристики биологических машин; – рассмотреть молекулярные двигатели: модели без отрыва; – изучить молекулярные двигатели: модели с отсоединением; – изучить молекулярные Шапероны. Объект – биологические машины. Предмет – модели биологических машин. Методы исследования в работе – сравнительно-аналитические. Структурно работа состоит из введения, глав, заключения и списка использованной литературы.

Многие биологические функции выполняются молекулярными машинами, которые, как и искусственные двигатели, питаются от химической энергии, высвобождаемой при гидролизе аденозинтрифосфата. Они эволюционировали для транспортировки грузов, облегчения складывания белков и рибонуклеиновых кислот, ремоделирования хроматина и репликации ДНК. Биологические машины также служат наиболее естественными системами для иллюстрации возникающих явлений в неравновесных активных системах, тем самым давая мощный импульс для иллюстрации общих принципов, регулирующих их функции. Несмотря на архитектурное разнообразие, теории, основанные на физике, предоставили объединяющие темы внутренней работы наноразмерных биологических машин. Теории касаются таких вопросов, как баланс между точностью, энергетическими затратами и оптимальной производительностью. Тем не менее, многие сложности, связанные с биологическими машинами, требуют описания на молекулярном уровне. Простые точечные мутации в ферменте могут резко изменить функции, привести к неожиданным заболеваниям или резко ограничить способность молекулярных шаперонов помогать сворачиванию белков. Эти примеры являются напоминанием о том, что, хотя поиск принципов универсальности в биологии является интеллектуальным стимулом и необходим, необходимо учитывать молекулярные детали, чтобы развить более глубокое понимание их функций.

1. Mauro L. Mugnai, Changbong Hyeon, Michael Hinczewski, and D. Thirumalai. Theoretical perspectives on biological machines. Rev. Mod. Phys. 92, 025001 – Published 7 April 2020 https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.92.025001 (Дата обращения 22.09.20)