Trapping reactions with subdiffusive traps and particles characterized by different anomalous diffusion exponents
最近在文献中出现了许多关于亚扩散物质都具有相同反常指数γ的反应的结果,这些结果通常可以用从属原理来理解,即普通扩散中的时间t可以用t^γ代替。然而,很少有结果是已知的反应,涉及不同的物种,其特征在于不同的异常扩散指数。在这里,我们研究的反应动力学的(子)扩散粒子包围的海(子)扩散陷阱在一个维度。我们发现严格的结果,在大多数情况下的粒子的渐近生存概率,与正常扩散的粒子的情况下,而异常扩散指数的陷阱小于2/3的例外。
2005-10-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reaction Spreading in Systems With Anomalous Diffusion
我们简要地回顾了反常扩散的一些方面,及其在反应系统中的相关性。特别是,我们认为{ \it强异常}扩散的时刻行为$\langle x(t)^q \rangle \sim t^{q ν(q)}$,其中$ν(q)$是一个非常数函数的特点,我们讨论了它的后果。即使在表面上简单的情况下$ν(2)=1/2$,强的反常扩散可能对应于非平凡的功能,如非高斯概率分布和特殊的大阶矩的标度。当一个反应项被添加到正常的扩散过程中,一个具有恒定速度的传播前沿。异常扩散本身的存在并不能保证在前端传播的情况下发生变化;选择线性的时间或更快的前端传播的一个关键因素已被确定在没有反应的概率分布尾部的形状。此外,我们还讨论了反应在图上的传播,这些结构的连接性的主要作用,其特征在于{ \em连接维数}
2016-09-05 cond-mat.stat-mech
Anomalous impact in reaction-diffusion models
我们推广了反应扩散模型A + B -> 0,以研究过量A(或B)在反应前沿的影响。我们提供了一个精确的解决方案的模型,这表明线性响应打破:反应前的平均位移增长的平方根的不平衡。我们认为,这个模型提供了一个高度简化,但通用的框架,以了解金融市场中的大单的平方根的影响。
2014-03-14 cond-mat.stat-mech q-fin.TR
Anomalous radial expansion in central heavy-ion reactions
研究了费米能域中心重离子反应中的膨胀速度分布。径向膨胀是非哈勃的,并且在表面区域中,它与半径的较高指数($α> 1$)成比例。异常膨胀速度分布伴随着在表面区域的幂律核子密度分布。中心重离子反应的这两个特征在更高的能量下消失,系统遵循均匀的哈勃展开($α\simeq 1$)。
2000-09-19 astro-ph cond-mat.stat-mech nucl-th
Anomalous reaction-diffusion equations for linear reactions
导出同时考虑反常扩散和反应的演化方程是出了名的困难,即使在最简单的情况下也是如此。与正常扩散相反,反应动力学不能仅仅通过将反应项添加到描述空间运动的方程中来并入模拟亚扩散的演化方程中。一系列以前的工作推导出分数反应扩散方程的时空演变的粒子进行subdiffusion在一个空间维与线性反应之间的有限数量的离散状态。在本文中,我们首先给出了这些结果的一个简短而初等的证明。然后,我们展示了如何这个参数给出了更一般的情况下,包括亚扩散以下的任何分数福克-普朗克方程在任意$d$维空间域与无限多个离散状态之间的时间相关的反应。与以前采用各种技术数学方法的工作相比,我们的分析表明,演化方程遵循(i)描述单个粒子的随机空间和离散过程的概率独立性和(ii)描述空间运动的积分微分算子的线性。我们也将我们的结果与超扩散反应相结合的系统。
2020-08-26 cond-mat.stat-mech math.PR
Continuous-time random-walk approach to normal and anomalous reaction-diffusion processes
我们研究了动态的放射性物质流过多孔材料,在连续时间随机游走(CTRW)的方法来建模的随机传输过程。强调的情况下,放射性衰变耦合到异常扩散在局部非均匀介质,如多孔沉积物或断裂的岩石。在这个框架中,我们推导出每个粒子在衰变事件之前可以执行的跳跃次数的分布。在所获得的结果的基础上,我们计算的累积颗粒分布,它可以被用来量化的污染物物种的整体位移和蔓延的时刻。
2008-03-27 cond-mat.stat-mech
Anomalous Dimension in a Two-Species Reaction-Diffusion System
研究了一类具有反应$A+A\to (0, A)$和反应$A+B\to A$的两种群反应扩散系统,扩散常数分别为$D_A$和$D_B$ .以前的研究表明,尺寸$d\leq 2$的$B$粒子密度衰减的非平凡的,普遍的指数,其中包括一个异常的尺寸场重整化。我们证明,通过重整化群方法的$B$粒子相关函数有一个独特的异常尺寸导致的渐近标度$C_{BB}(r,t) \sim t^ϕf(r/\sqrt{t})$,其中的指数$ϕ$的结果从重整化的平方场与$B$粒子。我们计算这个指数的一阶$ε=2-d$,一个计算,涉及61费曼图,并确定在上临界尺寸$d=2$的对数校正。最后,我们确定指数$ϕ$数值利用映射到一个四步行问题的特殊情况下,$A$粒子聚结在一个空间维度。
2020-02-07 cond-mat.stat-mech
Anomalous kinetics of attractive $A+B \to 0$ reactions
我们研究了一维空间中相对物种间局域吸引相互作用下的$A+B \to 0$反应动力学。这种相互吸引作用导致了孤立单组分畴内的各向同性扩散,并加速了畴边界处相反组分的反应。在相同的初始密度的$A$和$B$,我们的分析和数值计算表明,粒子的密度($ρ$),域的大小($\ell$),最近的邻居之间的距离相同的物种($\ell_{AA}$),和相邻的相对物种之间的距离($\ell_{AB}$)的时间尺度分别为$ρ\sim t^{-1/3}$,$\ell_{AA} \sim t^{1/3}$,和$\ell \sim \ell_{AB} \sim t^{2/3}$。这些动力学指数形成了一个新的普适类,区别于硬核粒子的均匀驱动系统。
2005-06-20 cond-mat.stat-mech
Fluid reactive anomalous transport with random waiting time depending on the preceding jump length
异常(或非菲克)扩散在流体反应输运中被广泛发现,基于菲克扩散的传统平流扩散反应方程已被证明不足以预测流中反应颗粒的异常输运。为了揭示对流、扩散和反应之间的复杂耦合效应以及流体反应性反常输运的能量依赖特征,本文分析了线性流中等待时间依赖于前一跳长的反常扩散下的$A\rightarrow B$反应,并在Fourier-Laplace空间中推导了连续时间随机游动方案中A和B粒子分布的主方程.作为例子,应用导出的主方程,得到了跳跃长度为高斯分布和Lévy飞行且等待时间的概率密度函数与前一个跳跃长度成二次关系的广义平流扩散反应方程.
2018-04-29 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Subdiffusion-limited reactions
考虑一维亚扩散运动粒子的凝聚动力学A+A -> A和A+ <->AA以及湮灭动力学A+A -> 0。这种情况下结合了“异常动力学”和“异常扩散”的问题,其中每一个导致有趣的动态单独和更有趣的动态组合。我们的分析是基于分数阶扩散方程。
2001-05-17 cond-mat.stat-mech
Anomalous Kinetics of a Multi-Species Reaction-Diffusion System: Effect of Random Velocity Fluctuations
本文利用场论微扰重整化群方法,在临界维度 $d_c = 2$ 及以下研究了由随机 Navier-Stokes 方程产生的随机速度涨落对特定多物种反应-扩散系统动力学的影响。
2023-10-23 cond-mat.stat-mech
Two-loop calculation of anomalous kinetics of the reaction $A + A \rightarrow\varnothing$ in randomly stirred fluid
研究了由随机纳维-斯托克斯方程产生的随机速度场作用下的单粒子湮灭反应$A + A \rightarrow\varnothing$。利用重整化群分析了密度和速度涨落对系统长时间行为的综合影响。由于速度涨落对反应常数的直接影响只表现在双圈阶上,因此在双圈近似下,用双参数$(ε, Δ)$展开计算了重整化群的所有稳定不动点及其稳定区域.提出了一个重正化的数密度积分微分方程,该方程考虑了次首阶密度和速度涨落的影响。在均匀系统中计算了微扰理论中该方程的解。
2015-12-18 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Superfast front propagation in reactive systems with anomalous diffusion
我们研究一个反应扩散系统,其中我们考虑一个非高斯过程,而不是一个标准的扩散。如果过程增量遵循尾部比幂律更快地接近零的概率分布,则标准反应扩散系统的通常定性行为,即,反应场的指数尾和恒定的前沿速度被恢复。相反,如果过程具有幂律尾,则反应场也呈现幂律尾,前沿速度随时间呈指数增长。与其他表现出反常扩散的反应输运系统的比较表明,不仅反常扩散的存在,而且详细的机制,是有关的前传播。
2002-05-08 cond-mat.stat-mech nlin.CG
Ionic Reactions in Two Dimensions with Disorder
我们分析了在无序存在下二维库仑气体中离子偶极配对反应的动力学。充分奇异无序迫使Kosterlitz-Less-Berezinskii不动点的临界温度是非普适的。这种无序导致具有连续可变衰减指数的异常离子配对动力学。足够强的无序完全消除了过渡。对于具有化学反应性的离子,具有连续可变衰减指数的异常动力学也发生在高温状态下。库仑相互作用抑制反应物分离,因此离子$A^+ +B^- \to \emptyset$反应表现得像非离子$A + A \to \emptyset$反应。
1998-05-07 cond-mat.stat-mech
Anomalous Transport and Nonlinear Reactions in Spiny Dendrites
我们提出了一个\textit{mesoscopic}描述的异常传输和反应的粒子在多刺树突。作为一个出发点,我们使用两个状态马尔可夫模型的转移概率取决于停留时间变量。主要的假设是,一个粒子在脊柱内生存的时间越长,从脊柱到枝晶的转变概率就越小。我们扩展了[PRL,\textbf{101},218102(2008)]中提出的线性模型,并通过消除停留时间变量导出了棘和母枝晶内颗粒平均密度的非线性主方程。我们发现,粒子的流量之间的刺和母枝晶在时间和空间上是不本地的。特别是粒子从一个种群的棘通过棘颈到母枝晶的平均通量取决于棘中的化学反应。这种记忆效应意味着人们不能将粒子的交换通量和刺内的化学反应分开。这种现象在马尔可夫情形中并不存在。粒子从枝晶到棘晶的通量取决于枝晶内部的输运过程。我们发现,如果在一个枝晶内的粒子有恒定的速度,平均粒子的位置$<x(t)> $增加$t^μ$与$μ<1$(异常对流)。我们推导出一个分数阶对流扩散方程的总密度的颗粒。
2010-09-19 cond-mat.stat-mech nlin.AO q-bio.QM
Two-Species Reaction-Diffusion System with Equal Diffusion Constants: Anomalous Density Decay at Large Times
研究了一类两种群反应扩散模型,其中A + A-> 0,A + B-> 0,B + B-> 0,湮没率分别为Δ 0> Δ 0和Δ 0.初始粒子构型被认为是随机混合的,平均密度nA(0)> nB(0),并且两种物质A和B以相同的扩散常数扩散。场论重整化群分析表明,与预期相反,当d <= 2时,少数物种的大时间密度以与大多数物种相同的速率衰减。Monte Carlo数据支持d = 1时的场论预测,而d = 2时的大时间渐近性的几何缓慢收敛使得数值检验困难。
2000-06-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Trapping reactions with subdiffusive traps and particles
涉及亚扩散物种的反应动力学是一个有趣的话题,只有很少的已知结果,特别是当不同物种的运动的特点是不同的反常扩散指数。在这里,我们研究的反应动力学的(子)扩散粒子包围的海(子)扩散陷阱在一个维度。在一些合理的假设下,我们发现在大多数情况下粒子的渐近生存概率的严格的结果,但没有成功地这样做的粒子,正常扩散,而异常扩散指数的陷阱是小于2/3。
2006-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal kinetics of imperfect reactions in confinement
化学反应一般需要粒子接触。在实践中,反应通常是不完美的,并且可能需要反应物之间的多次随机相遇。在封闭的几何形状,尽管最近取得了显着的进展,迄今为止,没有一般的分析处理这种不完美的运输限制反应动力学。在这里,我们确定的动力学不完善的反应限制域中的任何扩散或扩散马尔可夫运输过程,并为不同的模型不完善的反应。我们表明,反应时间的完整分布是在大的封闭体积的限制,从知识的平均反应时间,我们明确地确定。不完美的反应的分布被发现是相同的完美的反应后,适当的重新调整参数,这突出了我们的结果的鲁棒性。引人注目的是,即使在平均反应时间独立于运输过程的低反应性的情况下,这也是正确的,并且即使在简单的反应方案中,也会导致反应时间的大波动。我们说明了我们的结果正常扩散域的通用形状,并在复杂的环境中,我们的预测证实了数值模拟的异常扩散。
2021-11-03 cond-mat.stat-mech
Coagulation reaction in low dimensions: Revisiting subdiffusive A+A reactions in one dimension
我们提出了一个理论的凝聚反应A+A -> A的粒子亚扩散运动在一维。我们的理论是测试对数值模拟的浓度的$A$粒子作为一个函数的时间("异常动力学“)和粒子间的分布函数作为一个函数的粒子间的距离和时间。我们发现,该理论捕捉到正确的行为渐近,也在早期,它这样做的粒子是近扩散或非常subdiffusive。我们发现,在正常的扩散问题,负责的异常动力学的粒子间的间隙的发展和增长随着时间的推移。这就纠正了我们早先提出的相反的主张。
2009-07-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Subdiffusion-limited single species reactions
我们考虑了一维亚扩散运动粒子的凝聚动力学A+A -> A和湮灭动力学A+A -> 0,包括晶格上和连续体上。该分析结合了“异常动力学”和“异常扩散”问题,每个问题分别导致有趣的动力学,并导致更有趣的动力学组合。我们计算了短时间和长时间的浓度,并比较和对比连续和离散的情况下。我们的分析是基于分数阶扩散方程及其离散模拟。
2001-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Complex reaction noise in molecular quasispecies model
本文导出了一个准种动力学模型的精确朗之万方程。固有的乘性反应噪声是复杂的,它的统计特性是完全指定的。利用Cholesky分解对复Langevin方程进行了数值模拟。这种内部噪声,这是由于扩散限制反应,产生不可避免的时空密度波动的平均场值。在二维中,这种噪声仅在完全混合极限中严格地消失,这在实践中很难实现。
2006-05-09 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Numerical Simulation of the Trapping Reaction with Mobile and Reacting Traps
我们研究了俘获反应A+B->A的一种变体,其中陷阱(A)和粒子(B)都经历扩散,并且陷阱在相遇时根据A+A->0或A进行反应。这个两种反应扩散系统是已知的B粒子表现出一个非平凡的衰变指数,最近的重整化群方法预测了一个异常的尺寸在BB关联函数。为了测试这些预测,我们开发了一种计算机模拟方法,由Mehra和Grassberger的技术驱动,该方法确定了A粒子动力学的给定实现的B粒子的完整概率分布,从而显著提高了统计质量。我们的数值计算结果确实揭示了异常尺寸预测的重整化群,并比较以及定量精确已知的值的情况下,该问题可以涉及到一个4-walker问题。
2019-10-03 cond-mat.stat-mech
Anomalous relaxation in quantum systems and the non-Markovian stochastic Liouville equation
研究了反常涨落噪声引起的量子系统弛豫动力学。在这项研究中,考虑两个过程,作为例子:(1)具有缓慢衰减的关联函数P(t)~(wt)^{-alpha}(0 < alpha < 1)的外噪声引起的二能级系统的弛豫,(2)不规则的--一种扩散控制的自由基对复合,其中弛豫是由缓慢波动的反应速率引起的,其波动受亚扩散相对运动的控制势阱中的自由基。这两个过程的分析是在连续时间随机游走方法(CTRWA)。严格的CTRWA处理下研究的结果在非马尔可夫随机刘维尔方程(SLE)的系统的密度矩阵的过程。该系统线性方程预测了在上述异常噪声存在下量子系统弛豫动力学的重要特征。
2004-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Periodizing quasicrystals: Anomalous diffusion in quasiperiodic systems
我们介绍了一种结构,以嵌入一个准周期晶格的障碍物到一个单一的单元格的高维空间,周期性的边界条件。这种结构透明地显示了这些系统中通道的存在,在这些通道中,粒子可以在不碰撞的情况下行进到临界障碍物半径。它提供了一个简单而有效的算法,准周期结构的动力学数值模拟,以及给一个自然的概念,均匀分布(测量)和平均值。作为一个应用程序,我们模拟扩散在一个二维准晶,发现三个不同的制度,特别是非典型的弱超扩散通道的存在下,和子扩散时,障碍物重叠。
2012-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech math.DS
From continuous-time random walks to controlled-diffusion reaction
自然界中,由于介质、陷阱或反应过程的不规则性而呈现出反常扩散现象的系统每天都有报道。在这种情况下,通过各种调查,包括数值,分析和实验技术的陷阱或局部反应的扩散出现。在这项工作中,我们构建了一个模型,其中涉及两个扩散方程的耦合,以接近在一个介质中的局部反应点(或控制扩散)的随机游走。我们给出了模型的精确解析解。在下文中,我们得到了生存概率和均方位移。此外,我们扩展了模型,包括记忆效应的反应点。因此,我们发现了一个简单的关系,即$\langle (x-\langle x \rangle )^2 \rangle \propto t^μ$,连接幂律记忆内核与异常扩散现象。在这项工作中提出的调查使用最近的数学技术,介绍了一种形式来表示耦合随机游动的反应扩散问题的局部反应。
2019-02-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Anomalous transport from hot quasiparticles in interacting spin chains
许多实验相关的量子自旋链是近似可积的,并支持长寿命的准粒子激发。量子磁性的可积模型的一个典型例子是XXZ自旋链,能量以弹道方式传播,但令人惊讶的是,高温自旋输运可以是扩散或超扩散的。我们回顾这个模型的输运性质,使用一个直观的准粒子图片,依赖于最近推出的广义流体力学框架。我们讨论了如何从准粒子的层次结构中出现异常的线性响应特性在可积和近可积的限制,强调流体动力学波动的作用。我们还评论了最近的发展,包括非线性响应,全计数统计和远离平衡运输。我们概述了XXZ自旋链中输运的最新数值和实验结果。
2022-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On the validity of the stochastic quasi-steady-state approximation in open enzyme catalyzed reactions: Timescale separation or singular perturbation?
准稳态近似被广泛用于建立简化的酶催化反应的确定性或随机性模型。在确定性模型中,准稳态近似可以从奇异扰动理论得到数学证明。对于几个封闭的酶促反应,同源扩展的准稳态近似的随机制度,称为随机准稳态近似,已被证明是准确的类似条件下,允许准稳态减少的确定性对应。然而,它最近表明,随机准稳态近似的扩展到一个开放的米氏-Menten反应机制是有效的,只有在一个条件下,这是远比限定符,确保其相应的确定性准稳态近似的有效性更严格的限制。本文从几何奇异扰动理论的角度对这种差异提出了一种可能的解释。这样做,我们说明了一个误解的准稳态近似的应用:时标分离并不意味着奇异扰动。
2021-10-25 cond-mat.stat-mech math.DS physics.chem-ph
Generalized hydrodynamics, quasiparticle diffusion, and anomalous local relaxation in random integrable spin chains
我们研究了保持可积的随机自旋链的非平衡动力学(即,可通过Bethe Answer求解):由于无序中的相关性,这些系统逃脱了定域化,并以弹道扩散准粒子为特征。我们推导出一个广义流体动力学理论,在这样的随机可积系统,包括由于无序的扩散校正,并用它来研究非平衡能量和自旋输运。我们表明,扩散修正的准粒子的弹道传播,甚至可以出现在非相互作用的设置,在鲜明的对比与干净的可积系统。这意味着在随机可积系统中算子前沿扩散加宽。通过调整无序分布中的参数,我们可以驱动这个模型通过一个不寻常的相变,在一个所有波函数都是离域的相位和一个低能波函数是准局域化的相位之间(在某种意义上,我们指定)。这两个阶段有弹道输运,但是,在准本地化阶段,本地自相关函数衰减与异常的幂律,和状态的密度发散在低能量。
2019-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-Markovian Random Walks and Non-Linear Reactions: Subdiffusion and Propagating Fronts
我们提出了一个具有非线性反应和非指数等待时间分布的CTRW反应输运模型。导出了介观粒子密度的非线性演化方程。我们将此方程应用于具有反常扩散的反应输运系统的波前向不稳定态的传播问题。我们已经找到了一个显式表达式的传播速度的情况下,亚扩散输运。
2010-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
New Anomalous Lieb-Robinson Bounds in Quasi-Periodic XY Chains
本文给出了在准周期横向磁场中各向同性XY链的一种新的反常(或亚弹道)Lieb-Robinson束缚的严格证明。所谓"反常",是指对于某些$0<α<1$,由$|x|\leq v|t|$定义的通常有效光锥被区域$|x|\leq v|t|^α$取代。事实上,我们可以精确地描述$α$的值,对于这些值,这是超过适当的单体离散薛定谔算子的上输运指数$α_u^+$的值。先前的研究已经产生了大量关于$α_u^+$的定量信息。结果是通过映射到自由费米子,通过调整Damanik,Gorodetski,Tcheremchantsev和Yessen开发的技术在单体水平上获得良好的动力学边界,然后通过非局部Jordan Wigner变换“拉回”这些边界,遵循Hamza,Sims和Stolz的想法。据我们所知,这是第一次严格推导反常多体输运。我们还解释了为什么我们的方法不延伸到产生异常LR界的幂律型,如果一个取代的准周期字段由随机二聚体字段。
2014-08-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Anomalous coarsening and nonlinear diffusion of kinks in an one-dimensional quasi-classical Holstein model
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
研究一维准经典Holstein模型中kinks的异常粗化与非线性扩散,揭示电子统计与kink跳跃对慢粗化机制的影响。
2025-12-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anomalous diffusion and quasistationarity in the HMF model
我们探讨的准定态制度的哈密顿平均场模型(HMF)表明,至少有三种不同的事件存在,具有不同的扩散行为和相对频率,这取决于系统的大小。沿着最近的工作\cite{epl}相同的路线,这些结果表明,必须非常小心在交换时间平均与合奏平均在非遍历亚稳制度,同时,他们强调的作用,有限的尺寸效应在系统的扩散性能的评估。
2007-11-12 cond-mat.stat-mech nucl-th
A reaction-subdiffusion model of fluorescence recovery after photobleaching (FRAP)
异常扩散,特别是亚扩散,经常被调用作为在致密的生物介质中的运动机制,并可能在细胞水平上的结合/解结合事件的动力学有显着的影响。在这项工作中,我们将异常扩散在先前开发的FRAP实验模型。我们的具体实施subdiffusive运输是基于连续时间随机游走(CTRW)的荧光粒子的运动的描述,因为CTRW借给自己特别好的结合/非结合事件的列入。为了模拟荧光亚扩散粒子的束缚态和非束缚态之间的转换,我们推导出一个具有相当普遍适用性的分数阶反应亚扩散方程。使用合适的初始和边界条件,这个方程,然后被纳入模型描述的二维动力学FRAP实验。我们发现,这个模型可以用来获得良好的拟合实验数据。此外,对应于不同半径的圆形漂白斑的恢复曲线可以由一组参数拟合。虽然没有足够的证据已经收集到肯定的说法,CTRW是FRAP实验中的基本传输机制,我们的结果与实验数据的兼容性燃料的讨论是否正常扩散或异常扩散是适当的模型,以及是否异常扩散效应是重要的,以充分了解FRAP实验的结果。在一个更技术性的方面,我们得到明确的解析解,我们的模型在一定的限制。
2014-07-30 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Limitations of the stochastic quasi-steady-state approximation in open biochemical reaction networks
准稳态近似在大型开放化学反应网络中嵌入的Michaelis-Menten反应中的应用是细胞内生化反应的确定性和随机模拟中流行的模型降阶技术。人们经常假设,使用随机准稳态方法得到的减少主方程的预测是在非常好的协议与完整的主方程的预测,提供的确定性准稳态近似的有效性的条件得到满足。我们在这里使用的线性噪声近似表明,这种假设通常是不合理的米氏反应与底物输入,一个开放的嵌入式酶反应的最简单的例子。减少主方程的方法被发现大大高估的内在噪声的大小在低拷贝数的分子。一个简单的公式得到的减少和充分的主方程的衬底浓度波动的方差的预测之间的相对误差。当模拟中等或高效酶时达到最大误差,在这种情况下,误差约为30%。通过随机模拟,使用实验参数值参与蛋白质水解,生物合成和发酵的酶的理论预测进行验证。
2011-10-30 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph q-bio.MN
Actin polymerization front propagation in a comb-reaction system
异常的传输和反应动力学被认为是通过提供可能的实验实现的肌动蛋白聚合的梳状几何形状的理论依据。两个限制制度的恢复,这取决于试剂(镁和肌动蛋白)的浓度。这是反应前沿传播的失败和对应于Fisher-KPP长时间渐近状态的有限速度。
2015-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech