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.