非等温条件下生化循环动力学的非平衡稳态

等温生化循环动力学的非平衡稳态已被广泛研究，但在非等温条件下却鲜有探讨。然而，一旦子系统间的热交换相当缓慢，整个系统的等温假设便面临巨大挑战，而这正是许多生物有机体内部的实际情况。本文在主导方程模型中，将等温生化循环动力学的非平衡稳态理论推广到子系统温度可能远非均匀的情形。我们首先在这种非等温情况下得到了化学反应速率与热力学势之间的一个新的热力学关系，该关系直接表明，仅以反应物温度为参数对每个化学反应简单应用等温过渡态速率公式在热力学上是不一致的。因此，我们从数学上推导了几个修正的反应速率公式，它们不仅遵循新的热力学关系，而且比等温条件下的速率公式更好地近似精确反应速率。新的热力学关系还预测，在膜内外温度不同的转运系统中，被转运分子的净通量甚至可能在无化学驱动力的情况下逆温度梯度而行。