Informações do Trabalho
Titulo
MODELAGEM E SOLUÇÃO NUMÉRICA DE EQUAÇÕES REAÇÃO-DIFUSÃO EM PROCESSOS BIOLÓGICOS.
Subtítulo
Autor
Daiana Aparecida Rodrigues
Orientador
Luis Paulo da Silva Barra
Resumo
Fenômenos biológicos são todo e qualquer evento que possa ser observado nos seres vivos. O estudo desses fenômenos permite propor explicações para o seu mecanismo, a fim de entender as causas e efeitos. Pode-se citar como exemplos de fenômenos biológicos o comportamento das células como respiração, reprodução, metabolismo e morte celular. Equações de reação-difusão são frequentemente utilizados para modelar fenômenos biológicos. Sistemas de reação-difusão podem produzir padrões espaciais estáveis a partir de uma distribuição inicial uniforme esse fenômeno é conhecido como instabilidade de Turing. Este trabalho apresenta a análise da instabilidade de Turing bem como resultados numéricos para a solução de três modelos biológicos, modelo de Schnakenberg, modelo de glicólise e modelo da coagulação sanguínea. O modelo de Schnakenberg é utilizado para descrever uma reação química autocatalítica e o modelo de glicólise é relativo ao processo de degradação metabólica da molécula de glicose para proporcionar energia para o metabolismo celular, esses dois modelos são frequentemente relatados na literatura. O terceiro modelo é mais recente e descreve o fenômeno da coagulação sanguínea. Nas soluções numéricas se utiliza o método das linhas onde a discretização espacial é feita através de um esquema de diferenças finitas. O sistema de equações diferenciais ordinárias resultante é resolvido por um esquema de integração adaptativo, com a utilização de pacote para computação científica da linguagem Python, Scipy.
Ano:
2013
Palavras-Chave
Sistemas de Equações Reação-Difusão. Fenômenos Biológicos. Equações Diferenciais Parciais. Método das Diferenças Finitas.
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