ReactionRate

Уравнение скорости реакции в объекте реакции

Описание

The ReactionRate свойство определяет уравнение скорости реакции. Можно задать ReactionRate с или без KineticLaw свойство. KineticLaw определяет тип скорости реакции. addkineticlaw функция конфигурирует ReactionRate на основе KineticLaw и виды и параметры, указанные в свойствах объекта кинетического закона SpeciesVariableNames и ParameterVariableNames.

Реакция происходит в обратном направлении, если Reversible свойство имеет значение true. Это отражается в ReactionRate. The ReactionRate включает прямую и обратную скорость, если она обратима.

Можно задать ReactionRate без KineticLaw. Используйте set функция для определения уравнения скорости реакции. SimBiology^® программа добавляет переменные вида при создании reactionObj использование addreaction способ. Вы должны добавить переменные параметра (к modelObj в данном случае). См. пример ниже.

После того, как вы задаете ReactionRate без KineticLaw и вы позже конфигурируете reactionObj использовать KineticLaw, а ReactionRate отменяется до тех пор, пока вы не задаете SpeciesVariableNames и ParameterVariableNames.

Для получения информации о размерном анализе для скорости реакции смотрите Как оцениваются скорости реакции.

Примечание

Если вы задаете ReactionRate свойство для выражения, которое не является непрерывным и дифференцируемым, см. Использование событий для устранения разрывов в выражениях правила и скорости реакции перед симуляцией модели.

Особенности

Применяется к	Объект: реакция
Тип данных	Вектор символов
Значения данных	Вектор символов, определяющий скорость реакции. По умолчанию это `''` (пустой символьный вектор).
Доступ	Чтение/запись

Примеры

Добавьте реакцию, заданную кинетическим законом Михаэлис-Ментеном

Создайте модель, добавьте реакцию и присвойте выражение для уравнения скорости реакции.

Создайте объект модели, а затем добавьте объект реакции.
```
modelObj = sbiomodel('my_model');
reactionObj = addreaction(modelObj, 'a -> c + d');
```
Создайте объект кинетического закона для объекта реакции типа 'Henri-Michaelis-Menten'.
```
kineticlawObj = addkineticlaw(reactionObj, 'Henri-Michaelis-Menten');
```
reactionObj Свойство KineticLaw настроено на kineticlawObj.
The 'Henri-Michaelis-Menten' кинетический закон имеет две переменные параметра (Vm и Km) и одной видовой переменной (S) что вы должны установить. Чтобы задать эти переменные, сначала создайте переменные параметра как объекты параметра (parameterObj1, parameterObj2) с именами Vm_d и Km_d и назначить их kineticlawObj.
```
parameterObj1 = addparameter(kineticlawObj, 'Vm_d');
parameterObj2 = addparameter(kineticlawObj, 'Km_d');
```
Установите имена переменных для объекта кинетического закона.
```
set(kineticlawObj,'ParameterVariableNames', {'Vm_d' 'Km_d'});
set(kineticlawObj,'SpeciesVariableNames', {'a'});
```
Проверьте, что скорость реакции выражена правильно в объекте реакции ReactionRate свойство.
```
get (reactionObj, 'ReactionRate')
```
MATLAB^® возвращает:
```
ans =

Vm_d*a/(Km_d + a)
```

Добавьте реакцию без кинетического закона

Создайте модель, добавьте реакцию и задайте ReactionRate без кинетического закона.

Создайте объект модели, а затем добавьте объект реакции.
```
modelObj = sbiomodel('my_model');
reactionObj = addreaction(modelObj, 'a + b -> c + d');
```
Задайте ReactionRate и проверьте назначение.
```
set (reactionObj, 'ReactionRate', 'k*a');
get(reactionObj, 'ReactionRate')
```
MATLAB возвращает:
```
ans =

k*a
```
Вы не можете симулировать модель, пока не добавите параметр k на modelObj.
```
parameterObj = addparameter(modelObj, 'k');
```
SimBiology добавляет параметр к modelObj с параметрами по умолчанию Value = 1.0 для параметра.

Задайте пользовательский кинетический закон холма, который работает с размерным анализом

В этом примере показано, как задать пользовательскую скорость реакции для кинетики Хилла, которая совместима с DimensionalAnalysis функцией SimBiology.

Этот пример особенно полезен, если вы используете встроенный кинетический закон Хилла, но имеете кинетическую реакцию с нецелочисленной экспонентой и не можете проверить модель, потому что не удалось выполнить размерный анализ. Встроенный кинетический закон Хилла имеет следующее выражение: $\frac{V_{m} * S^{n}}{K_{p} + S^{n}}$ . Предположим $K_{p} = K_{h}^{n}$ , тогда можно переписать уравнение следующим образом: $\frac{V_{m}}{{(\frac{K_{h}}{S})}^{n} + 1}$ . Переопределенное кинетическое уравнение Хилла совместимо с Размерным Анализом и позволяет иметь нецелочисленную экспоненту.

Создайте модель SimBiology.

m1 = sbiomodel('m1');

Добавьте отсек, два вида и реакцию.

c1 = addcompartment(m1, 'cell');
s1 = addspecies(m1,'a');
s2 = addspecies(m1,'b');
r1 = addreaction(m1, 'a -> b');

Добавьте предопределенный кинетический закон Хилла для реакции.

k1 = addkineticlaw(r1, 'Hill-Kinetics');

Отобразите выражение скорости встроенного кинетического закона.

k1.Expression

ans =

Vm*S^n/(Kp + S^n)

Задайте параметры, значения и модули.

p1 = addparameter(k1, 'Vm', 1.0);
p2 = addparameter(k1, 'n', 1.5);
p3 = addparameter(k1, 'Kp', 2.828);

set(k1, 'ParameterVariableNames', {'Vm','n','Kp'});
set(k1, 'SpeciesVariableNames', {'a'});
set(s1, 'InitialAmount', 2.0);

set(s1, 'InitialAmountUnits', 'mole/liter');
set(s2, 'InitialAmountUnits', 'mole/liter');
set(c1, 'CapacityUnits', 'liter');
set(p1, 'ValueUnits', 'mole/liter/second');
set(p2, 'ValueUnits', 'dimensionless');
set(p3, 'ValueUnits', 'mole/liter');

Проверьте модель.

verify(m1)

Error using SimBiology.Model/verify
--> Error reported from Dimensional Analysis:
Dimensional analysis failed for reaction 'a -> b'.
When using the power function, both the base and exponent must be dimensionless or the exponent must be an explicit
integer constant (for example 2 in 'x^2').

Вы видите сообщение об ошибке, потому что SimBiology допускает только экспоненцию любой безразмерной величины к любой безразмерной степени.

Переопределите скорость реакции так, чтобы она была совместима с размерным анализом и позволяла нецелочисленную экспоненту.

r1.ReactionRate = 'Vm / ( (Kh/a)^n + 1 )';
k1.KineticLaw = 'Unknown';

Определите значение и модули для Kh параметр.

p4 = addparameter(k1, 'Kh', 2.0);
set(p4, 'ValueUnits', 'mole/liter');

Проверьте модель.

verify(m1)

Сообщение об ошибке больше не отображается.

Симулируйте модель.

[t,x,names] = sbiosimulate(m1);

Постройте график результатов.

plot(t,x);
xlabel('Time');
ylabel('Amount');
legend(names);

См. также

addparameter, addreaction, Reversible

Документация