Optimizacija produkcije entropije in Shannonove informacijske entropije v encimskih reakcijahVunjak, Aleš (Avtor) Dobovišek, Andrej (Mentor) encimska reakcijamaksimalna produkcija entropijeShannonova informacijska entropijafizikalno - matematični modeloptimizacijaglukoza izomerazaOdprti reakcijski sistemi med relaksacijo teţijo v neravnovesno stacionarno stanje. Takšni sistemi so v naravi zelo pogosti. Še najbolj znani so biokemijski procesi v bioloških celicah. Za analizo takšnih sistemov se je v zadnjih desetletjih vse bolj uveljavil princip maksimalne produkcije entropije (princip MPE). V tem diplomskem delu s principom MPE raziskujemo encimsko reakcijo kot primer odprtega neravnovesnega sistema v biološki celici. S principom MPE študiramo, ali encimska reakcija v stacionarnem stanju poteka ob pogoju maksimalne produkcije entropije. Optimizacijski postopek produkcije entropije za encimsko reakcijo, ki ga uporabljamo v diplomskem delu, so razvili raziskovalci Oddelka za fiziko na Fakulteti za naravoslovje in matematiko Univerze v Mariboru. Optimizacijski postopek omogoča teoretične napovedi optimalnih kinetičnih konstant encima, izkoristka reakcije, toka reakcije in termodinamske sile reakcije v stanju z maksimalno produkcijo entropije. Teoretične napovedi modela primerjamo z eksperimentalnimi podatki izmerjenimi za encim glukoza izomeraza [25, 26]. Tako preverjamo veljavnost principa MPE na primeru encimske kinetike. Za reakcijo smo izračunali tudi Shannonovo informacijsko entropijo, ki je v stacionarnem stanju prav tako maksimalna. Izračunana maksimalna vrednost Shannonove informacijske entropije v stanju z maksimalno produkcijo entropije morda nakazuje, da princip MPE opisuje statistično najbolj verjetna neravnovesna stacionarna stanja v odprtih reakcijskih sistemih.[A. Vunjak]20162016-07-17 18:11:19Diplomsko delo61044UDK: 536.75(043.2)COBISS_ID: 22543624NUK URN: URN:SI:UM:DK:G6UPZ1VNsl