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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
就像生命系統中的其他功能一樣，新陳代謝也涉及化學振盪器，詳細的代謝振盪曲線反映了複雜的代謝反應網絡中的優先途徑以及代謝的熱力學。生命系統是開放的，並且處於嘈雜的環境中；因此，很自然地會質疑噪音反應物的攝入如何影響開放複雜化學振盪系統的化學反應，即詳細的振盪結果。在本文中，我們使用噪音「代謝」的化學模擬，透過對連續攪拌釜反應器 (CSTR) 中運行的 Ru(bpy)(2) 催化 Belousov-Zhabotinsky (B-Z) 反應的進料速率應用高斯白噪聲。將噪音應用於興奮性區域（Hopf 分岔附近）一次一種反應物的流速，我們觀察了其對動態響應的影響，例如噪音引起的振盪曲線的特徵。我們透過實驗證明，特定反應物上的雜訊會調節弛豫振盪的形狀，並將觀察到的效應與 Field-Koros-Noyes (FKN) 機制中受影響最大的子網路連結起來。因此，自催化迴路受酸進料速率和溴酸鹽進料速率泵送系統噪音的影響最大。這種振盪形狀的調整以及透過雜訊參數調整雜訊振盪的振幅和週期的更多研究的能力允許實現確定性操作中無法實現的不同振盪（形狀+週期+振幅）。此外，特定反應物進料上的雜訊因此可用於將反應引導至給定路徑。我們的結果可用於開發方法，迫使化學和/或生物系統進入所需的動態狀態，否則不容易實現。