Một cách tiếp cận phi tuyến đối với mô hình protocell bằng phương pháp xấp xỉ lớp biên

Springer Science and Business Media LLC - Tập 49 - Trang 307-320 - 1987
Kazuaki Tarumi1, Helmut Schwegler1
1Institute of Theoretical Physics and Center for Biosystems Research, University of Bremen, Bremen 33, F.R.G.

Tóm tắt

"Protocell" là một mô hình toán học về một đơn vị tự duy trì dựa trên động lực học của các quá trình phản ứng-khuếch tán đơn giản và động lực học tự điều chỉnh của bề mặt. Trong bài báo này, hành vi không gian-thời gian của nó xa khỏi cấu trúc tĩnh được nghiên cứu bằng phương pháp xấp xỉ lớp biên. Bài báo chỉ ra chi tiết cách mà một phương trình đơn giản hóa và khả thi về mặt toán học có thể được suy diễn từ bài toán parabol ban đầu. Kết quả cho thấy rằng sự không ổn định đã được biết đến, bắt đầu từ vùng tuyến tính xung quanh cấu trúc tĩnh, tiếp tục phát triển trong hướng phân chia bởi động lực học phi tuyến.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

An der Heiden, U., G. Roth and H. Schwegler. 1985a. “Principles of Self-generation and Selfmaintenance.”Acta Biotheor. 34, 125–138. — and —. 1985b. “Die Organisation der Organismen: Selbstherstellung und Selbsterhaltung.”Funkt. Biol. Med. 5, 330–346. Ben-Jacob, E., N. Goldenfeld, J. S. Langer and G. Schön. 1984. “Boundary-layer Model of Pattern Formation in Solidification.”Phys. Rev. A. 29, 330–340. Brower, R. C., D. A. Kessler, J. Koplik and H. Levine. 1983. “Geometrical Approach to Moving Interface Dynamics.”Phys. Rev. Lett. 51, 1111–1114. — and —. 1984. “Geometrical Models of Interface Evolution.”Phys. Rev. A. 29, 1335–1342. Rex, S. W. 1965. “A Theory of Macromolecular and Cellular Origins.”Nature 205, 328–340. — and T. Nakashima. 1980. “The Assembly and Properties of Protobiological Structures.”Biosystems 12, 155–166. Greenspan, H. P. 1977. “On the Dynamics of Cell Cleavage.”J. theor. Biol. 65, 79–99. Langer, J. S. 1980. “Instabilities and Pattern Formation in Crystal Growth.”Rev. Med. Phys. 52, 1–28. — and H. Müller-Krumbhaar. 1983. “Mode Selection in a Dendrite-like Nonlinear System.”Phys. Rev. A 27, 499–514. Oparin A. J. 1968.Genesis and Evolutionary Development of Life. New York: Academic Press. Schwegler, H. 1986. “Physico-mathematical Models of Self-maintenance.”Int. J. Endocyt. Cell Res. 3, 247–264. — and K. Tarumi. 1986. “The Protocell: a Mathematical Model of Self-maintenance.”Biosystems 19, 307–315. — and B. Gerstmann. 1985. “Physicochemical model of a protocell.”J. math. Biol. 22, 335–348. Sivashinsky, G. I. 1977. “Nonlinear Analysis of Hydrodynamic Instability in Laminar Flames—I. Derivation of Basic Equations.”Acta Astronaut. 4, 1177–1206. — 1983. “Instabilities, Pattern Formation, and Turbulence in Flames.”Ann. Rev. Fluid Mech. 15, 179–199.