|
Математическая клетка
 В ИМПБ РАН разработана концепция и создано информационно-вычислительное ядро обобщенной математической модели (www.mathcell.ru) эукариотической клетки.
Основной идеей работы было осознание необходимости интеграции частных знаний из различных областей биологии, физики, химии и математики для описания существующих и создания на основе полученной интегральной картины новых моделей функционирования клетки. Обобщенная модель должна описывать биологические и физические модели протекания различных процессов в живой клетке, суммировать базовые математические модели этих процессов. Такой информационный ресурс должен стать своеобразным интерфейсом между биологами и математиками. Для этого создано два глоссария - один объясняет биологические термины, другой - физико-математические. Это отвечает задаче привлечения математиков к изучению клетки, популярно объяснив необходимую биологию и просуммировав математику. Биологи с помощью такого интерфейса смогут корректнее ставить перед математиками задачи по моделированию различных аспектов жизни клетки.
 Материал представлен в виде коротеньких статей с картинками, схемами, перекрестными ссылками на другие статьи. Кроме того, в статьях представлены ссылки на Интернет-ресурсы и литературу, где можно получить дополнительную информацию по теме статьи. Язык представления материала максимально упрощен, глубина подачи материала коррелирует с уровнем знаний школьника в области биологии и химии. Кроме
схематического изображения эукариотических клеток представлена анимационная объемная модель животной клетки, которая увязана с теоретическим материалом, представленным в тематическим материалом статей.
Информационно-вычислительная среда интегрирует различные информационные и программные ресурсы. Речь идет о специализированных базах данных, собирающих специальную информацию и компонентах клетки и программных разработках в математическом моделировании процессов клетки. Везде, где это возможно, сделаны активные ссылки на мировые информационные ресурсы. Кроме того, собрана и выложена информация (активные ссылки) о научных Интернет-изданиях (журналах), публикующих материалы по клеточной биологии.
В представленной на сегодняшний день версии более подробно описаны математические модели биохимических и биофизических процессов, проистекающих в митохондриях и мембранах. В частности, представлены различные модели транспорта электронов в дыхательной цепи, расположенной на внутренней мембране митохондрий.
Математическое моделирование переноса электронов в комплексах молекул-переносчиков, локализованных в энергосопряженных мембранах митохондрий и фотосинтезирующих органелл – хлоропластов растений и хроматофоров фотосинтезирующих бактерий - имеет большое значение для изучения катаболизма клетки в общем и процесса окислительного фосфорилирования в частности.
|
