Biological systems use transporter

Biological systems use transporter proteins to create concentration gradients for a variety
of purposes. In plant, sucrose transporter proteins play a vital role in driving fluid
flow through the phloem by generating chemical potential. In this study, we investigate
these nanoscale phenomena of protein directed active transport in a microscale biological
system. We presented a mathematical model for protein facilitated sucrose loading
considering six different states of the sucrose transporter protein. In addition, we developed
a quasi-one dimensional transport model to study protein facilitated pumping mechanisms
in plant phloem. Here we specifically study the influence of transporter protein
reaction rates, apoplast proton concentration, membrane electrical potential, and cell
membrane hydraulic permeability on flow through the phloem. This study reveals that
increasing companion cell side deprotonation rate significantly enhances the sieve tube
sugar concentrations, which results in much higher water transport. Lower apoplast pH
increases the transport rate, but the flow control is less noticeable for a pH less than 5. A
more negative membrane electrical potential difference will significantly accelerate the
transporter proteins’ ability to pump water and nutrients. Higher companion cell and
sieve element membrane hydraulic permeability also promotes flows through the phloem;
however, the flow difference is less noticeable at higher permeabilities when near typical
plant cell membrane ranges

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ระบบชีวภาพการขนส่งโปรตีนสร้างไล่ระดับสีเข้มข้นสำหรับวัตถุประสงค์ ในโรงงาน ซูโครสโปรตีนขนส่งมีบทบาทสำคัญในการขับขี่น้ำมันไหลผ่านในเปลือกชั้นใน โดยการสร้างศักยภาพทางเคมี ในการศึกษานี้ เราตรวจสอบปรากฏการณ์เหล่านี้ nanoscale โปรตีนตรงขนส่งใช้งาน microscale แบบชีวภาพระบบ เรานำเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับการโหลดซูโครสโปรตีนที่อำนวยความสะดวกพิจารณาสถานะที่ต่างกันหกของโปรตีนขนส่งซูโครส นอกจากนี้ เราได้รับการพัฒนาแบบขนส่งมิติกึ่งหนึ่งการศึกษาโปรตีนปั๊มกลไกที่อำนวยความสะดวกในพืชเปลือกชั้นใน ที่นี่เราโดยศึกษาอิทธิพลของโปรตีนขนส่งอัตราปฏิกิริยา ความเข้มข้นของโปรตอน apoplast ศักย์เมมเบรน และเซลล์เมมเบรน permeability ไฮดรอลิกบนไหลผ่านในเปลือกชั้นใน การศึกษานี้พบที่เพิ่มตัวช่วยเซลล์ด้าน deprotonation อัตรามากช่วยเพิ่มท่อตะแกรงน้ำตาลความเข้มข้น มีผลในการจัดส่งน้ำสูงมาก ค่า pH ต่ำกว่า apoplastเพิ่มอัตราการขนส่ง แต่ขั้นตอนการควบคุมมีน้อยลงอย่างเห็นได้ชัดสำหรับ pH น้อยกว่า 5 Aยิ่งลบมากจะเร่งไฟฟ้าความต่างศักย์เมมเบรนความสามารถในการขนส่งโปรตีนของปั๊มน้ำและสารอาหาร เซลล์เพื่อนสูง และองค์ประกอบตะแกรงเยื่อ permeability ไฮดรอลิกยังส่งเสริมการไหลผ่านเปลือกชั้นในอย่างไรก็ตาม กระแสความแตกต่างได้ชัดน้อยที่ permeabilities สูงเมื่อเข้าใกล้ปกติช่วงเมมเบรนของเซลล์พืช

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ระบบชีวภาพใช้โปรตีนขนส่งที่จะสร้างการไล่ระดับสีเข้มข้นสำหรับความหลากหลายของวัตถุประสงค์
ในโรงงานโปรตีนขนส่งน้ำตาลซูโครสที่มีบทบาทสำคัญในการผลักดันน้ำไหลผ่านใยเปลือกไม้โดยการสร้างสารเคมีที่อาจเกิดขึ้น ในการศึกษานี้เราจะตรวจสอบปรากฏการณ์ระดับนาโนเหล่านี้ของโปรตีนกำกับการขนส่งการใช้งานในทางชีวภาพไมโครระบบ เรานำเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับการอำนวยความสะดวกโปรตีนน้ำตาลซูโครสโหลดพิจารณาหกรัฐที่แตกต่างกันของโปรตีนขนส่งน้ำตาลซูโครส นอกจากนี้เรามีการพัฒนารูปแบบการขนส่งมิติกึ่งหนึ่งในการศึกษาโปรตีนกลไกการอำนวยความสะดวกการสูบน้ำในphloem โรงงาน ที่นี่เราโดยเฉพาะการศึกษาอิทธิพลของการขนย้ายโปรตีนอัตราปฏิกิริยา apoplast ความเข้มข้นของโปรตอน, เมมเบรนที่มีศักยภาพไฟฟ้าและเซลล์เมมเบรนไฮดรอลิซึมผ่านของการไหลผ่านใยเปลือกไม้ การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าเพิ่มขึ้นด้านเซลล์สหายอัตรา deprotonation อย่างมีนัยสำคัญช่วยเพิ่มท่อตะแกรงความเข้มข้นของน้ำตาลซึ่งจะส่งผลในการขนส่งทางน้ำที่สูงขึ้นมาก ค่า pH ต่ำกว่า apoplast เพิ่มอัตราการขนส่ง, การควบคุมการไหล แต่เป็นที่เห็นได้ชัดน้อยลงสำหรับค่า pH น้อยกว่า 5. เยื่อเชิงลบมากขึ้นความต่างศักย์ไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญจะช่วยเร่งความสามารถในการขนส่งโปรตีน 'ที่จะปั๊มน้ำและสารอาหาร สหายมือถือที่สูงขึ้นและเมมเบรนองค์ประกอบไฮดรอลิซึมผ่านตะแกรงนอกจากนี้ยังส่งเสริมการไหลผ่านใยเปลือกไม้นั้นแต่ความแตกต่างที่ไหลเป็นที่เห็นได้ชัดน้อยกว่าที่ permeabilities สูงขึ้นเมื่อใกล้ปกติเซลล์พืชช่วงเมมเบรน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ระบบชีวภาพใช้โปรตีนขนย้ายเพื่อสร้างอัตราส่วนของความเข้มข้นสำหรับความหลากหลาย
ของวัตถุประสงค์ ในพืช , โปรตีนขนส่งน้ำตาลซูโครส มีบทบาทในการขับเคลื่อนการไหลของของไหล
ผ่านโฟลเอ็มโดยการสร้างศักยภาพทางเคมี ในการศึกษาครั้งนี้ได้ศึกษาปรากฏการณ์ของโปรตีนเหล่านี้ nanoscale
กำกับการขนส่งที่ใช้งานในระดับจุลภาคชีววิทยา
ระบบเรานำเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อให้เกิดโปรตีนซูโครสโหลด
พิจารณา 6 รัฐของน้ำตาลซูโครสลำเลียงโปรตีน นอกจากนี้ยังได้พัฒนา
กึ่งหนึ่งมิติแบบศึกษาโปรตีนขนส่งสะดวกปั๊มกลไก
ในโฟลเ ต้น ที่นี่เราโดยเฉพาะการศึกษาอิทธิพลของอัตราการเกิดปฏิกิริยาโปรตีน
ขนส่ง โพพลาสต์ชมรมสมาธิความต่างศักย์ไฟฟ้าเยื่อและเซลล์เยื่อซึมผ่านการไหลผ่าน
ไฮดรอลิกระหว่าง . การศึกษานี้พบว่า การเพิ่มเพื่อน
เซลล์ 30 มก. เท่ากันอย่างมีนัยสำคัญช่วยเพิ่มตะแกรงท่อ
น้ำตาลความเข้มข้น ซึ่งผลลัพธ์ในการขนส่งน้ำสูงขึ้นมาก ลด
Ph โพพลาสต์เพิ่มอัตราการขนส่ง แต่ควบคุมการไหลจะเห็นได้ชัดน้อยลง สำหรับค่า pH น้อยกว่า 5
เป็นเพิ่มเติมลบเมมเบรนความต่างศักย์ไฟฟ้าที่แตกต่างกันจะอย่างเร่ง
' ความสามารถในการปั๊มโปรตีนขนส่งสารอาหารน้ำและ สูงกว่าเพื่อนเซลล์และองค์ประกอบกรองไฮดรอลิก การซึมผ่านเมมเบรน
ยังส่งเสริมไหลผ่านระหว่าง ;
แต่การไหลแตกต่างกันเห็นได้ชัดน้อยกว่าที่ permeabilities สูงขึ้นเมื่อใกล้เยื่อเซลล์พืชทั่วไป
ช่วง