|
Эта публикация цитируется в 4 научных статьях (всего в 4 статьях)
Математическое моделирование
Моделирование содержания хлорофилла $a$ в культурах микроводорослей
А. С. Лелеков, Р. П. Тренкеншу Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН, Севастополь, Россия
Аннотация:
Работа посвящена исследованию механизмов влияния света на содержание хлорофилла $a$ в биомассе микроводорослей методом математического моделирования. Показано, что существующие математические модели базируются на представлениях о синтезе и фотодеструктивном окислении хлорофилла $a$. Однако для некоторых видов микроводорослей фотодеструкция данного пигмента поставлена под сомнение. Предложен альтернативный подход к моделированию светозависимого содержания хлорофилла $a$ в биомассе микроводорослей. В основе базовой модели лежит представление о двухстадийности фотоавтотрофного роста микроводорослей. На первой стадии в процессе фотосинтеза образуется резервная часть биомассы, из которой на второй стадии происходит биосинтез клеточных структур. Предполагается, что хлорофилл $a$ относится к структурным формам биомассы. Для различных условий лимитирования рассмотрено три частных решения базовой системы, описывающих зависимость содержания хлорофилла $a$ от внешней интенсивности света. Равенство удельных скоростей образования резервных и структурных форм биомассы накладывает условие применимости полученных уравнений только в стационарном динамическом равновесии плотностатной культуры. Верификация полученных уравнений для Arthrospira platensis позволила оценить величины кинетических коэффициентов, значения которых, в целом, соответствуют теоретически рассчитанным диапазонам. Для приближённых вычислений предложено простое уравнение, которое показало высокое соответствие с экспериментальными данными для Tetraselmis viridis ($R^2$ = 0.98), Dunaliella tertiolecta ($R^2$ = 0.92) и хорошо описывает результаты для Sceletonema costatum и Chlorella vulgaris ($R^2$ = 0.8). Доля хлорофилла $a$ в структурной биомассе составляет около 2.5–3.5 % и является видоспецифичным параметром.
Ключевые слова:
культура микроводорослей, плотностат, хлорофилл $a$, световые условия, фотобиосинтез.
Материал поступил в редакцию 06.05.2020, 14.09.2020, опубликован 23.09.2020
Образец цитирования:
А. С. Лелеков, Р. П. Тренкеншу, “Моделирование содержания хлорофилла $a$ в культурах микроводорослей”, Матем. биология и биоинформ., 15:2 (2020), 158–171
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/mbb429 https://www.mathnet.ru/rus/mbb/v15/i2/p158
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 134 | PDF полного текста: | 50 | Список литературы: | 13 |
|