开放化学反应网络、稳态负载与类 Braess 悖论
化学物理
2014-10-17 v1 生物物理
摘要
开放化学反应系统涉及与周围环境的物质交换。因此，物种可能在反应过程中于系统内部积累。我们研究了网络拓扑在控制固定反应体积内稳态浓度积累中的作用，特别关注额外路径的影响。该问题类似于交通网络中的情形，其中一条额外的路线出人意料地增加了整体通行时间，这被称为 Braess 悖论。在此，我们报道了在适当选择的反应网络中此类悖论的化学类比，其中额外的反应步骤会膨胀稳态下的总浓度（记为“负载”）。研究表明，这种反直觉的行为在不同复杂程度的网络中以定性相似的模式出现。随后，我们探讨了此类额外路径如何影响尿酸降解生化方案中的负载。通过对该网络的详尽分析，我们提出了一些分解步骤的功能性作用，即它们可以削减负载，表明后者在生命物质反应机制进化中的重要性。
引用
@article{arxiv.1410.4299,
title = {Open chemical reaction networks, steady-state loads and Braess-like paradox},
author = {Kinshuk Banerjee and Kamal Bhattacharyya},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.4299},
year = {2014}
}
备注
13 Figures