Modelo para el estudio de la dependencia del movimiento bacteriano con la absorción de nutrientes

M. DI SALVO; C.A. CONDAT; G.J. SIBONA

Buenos Aires

Congreso; 93a Reunión Nacional de Física; 2008

Asociación Física Argentina

El modelo para el movimiento de objetos brownianos autopropulsados propuesto por Schweitzer, Ebeling y Tilch se extiende para describir el movimiento de un microorganismo cuando la absorción de nutrientes es una función de la rapidez v del mismo. Postulamos que la tasa de absorción sea de la forma q(v) = q0 + Av, donde q0 y A son constantes. Se estudia cómo influye el factor de conversión de la energía almacenada a los motores moleculares sobre las propiedades del movimiento. Si este factor es proporcional a la energía cinética, se observa que, cuando la fracción de energía usada no mecánicamente es relativamente grande (como ocurre usualmente con las bacterias), hay un valor crítico Ac del parámetro A por debajo del cual sólo la solución determinista vD0 = 0 es estable. Por encima del punto de bifurcación Ac aparece una segunda solución estable cuyo valor vD aumenta monótonamente con A. Se muestra también que la eficiencia mecánica de los motores moleculares aumenta con A. El problema es resuelto analíticamente y mediante el uso de simulaciones de Monte Carlo.