Введение
1. Литературный обзор 8
1.1. Организация первичных процессов электронного транспорта в мембране тилакоида. Структурные и функциональные аспекты 8
1.1.1. Общая схема процессов переноса электрона в мембране тилакоида 8
1.1.2. Мембранные комплексы: PSI, PSII, cyt Ьб/f 10
1.1.3. Подвижные переносчики Рс, Fd, PQ 13
1.1.4. Диффузионная стадия электронного транспорта 15
1.1.5. Взаимодействие подвижного переносчика с комплексом 17
1.1.6. Циклический транспорт электронов вокруг PSI 24
1.1.7. Пространственная организация тилакоидной мембраны. Диффузия комплексов 26
1.2. Математические модели первичных процессов фотосинтеза 31
1.2.1. Моделирование переноса электрона в молекулярном комплексе 31
1.2.2. Моделирование полной цепи электронного транспорта 36
1.2.3. Пространственно-распределенные модели электронного транспорта 40
1.2.4. Описание взаимодействия подвижного переносчика и комплекса методом броуновской динамики 43
2. Многочастичное компьютерное моделирование электронного транспорта в тилакоидной мембране 47
2.1. Описание метода многочастичного моделирования электронного транспорта 47
2.2. Описание модельной сцены. Алгоритм получения случайного распределения комплексов в мембране 51
2.3. Моделирование диффузии подвижного переносчика 57
2.4. Моделирование взаимодействия подвижного переносчика с комплексом (докинга). Механизм передачи электрона. Влияние обратимости реакции. Влияние электростатического взаимодействия на процессы докинга 58
2.5. Исследование диффузии частиц с учетом геометрических ограничений, на лагаемых модельной сценой 61
3. Кинетическое и многочастичное моделирова ние циклического электронного транспорта вокруг PSI 71
3.1. Биологические проблемы. Проблема «быстрого» и «медленного» компонентов 71
3.2. Влияние обратимости реакции на характер кинетических кривых 75
3.3. Иерархия кинетических моделей 82
3.4. Упрощенная модель циклического электронного транспорта вокруг PSI 88
3.5. Полная модель циклического электронного транспорта вокруг PSI 89
3.6. Результаты кинетического моделирования 94
3.7. Многочастичная модель циклического транспорта вокруг PSI 98
3.8. Оценка параметров отдельных окислительно-восстановительных стадий прямой модели 101
3.9. Изучение влияния характера распределения комплексов на кинетические характеристики процесса 106
3.10. Описание экспериментальных данных с помощью многочастичной модели 108
Заключение. Проблемы и перспективы многочастичного моделирования первичных процессов фотосинтеза 112
