原子到表型：细胞能代谢的分子设计原理
我们报告了整个细胞细胞器的1亿原子尺度模型，该模型是紫色细菌的光合色泡泡，这揭示了一系列能量转换步骤，最终从阳光中产生了ATP。该囊泡的分子动力学模拟阐明了整体膜复合物如何影响局部曲率调整色素的光激发。染色体内的小分子的布朗动力学探测各种pH和盐度条件下定向电荷转运的机制。从原子细节中再现表型特性，动力学模型表明，细菌的低光适应能力是优化色谱型结构完整性与强大能量转化之间平衡的自发结果。从分子尺度的洞察力到细胞衰老机制，可以与更通用的线粒体生物能机械绘制相似之处。我们的整合方法和光谱实验为整个活细胞的第一原理建模铺平了道路。
光合色谱体中能量转化涉及的所有过程的摘要。初始光吸收后开始的能量转化过程分为三个阶段：（1）由于激发转移而在RC处产生喹诺尔；（2）喹酮/喹诺尔和Cyt的RC和CYTBC1之间的扩散C2，以及喹诺酮转化率，导致整个囊泡膜的质子梯度；（3）利用质子梯度作为ATP合成
自适应泊托泊托玻尔兹曼求解器（APB） - 分配的静电势层的静电效率，被描述为pH 7时盐强度变化的函数。蓝色表示+5 kt/e和红色-5 kt/e。所选的盐度为0.02 m，0.04 m，0.06 m，0.08 m，0.15 m，0.25 m，0.25 m，0.35 m，0.45 m，0.45 m，0.55 m，0.55 m，0.65 m，0.75 m，0.75 m，0.85 m，0.85 m，0.95M局部积极潜力的斑块。超越框架。5在电影（0.15 m盐度）中，潜力和净有效电荷（图5）的变化很小。
两个Cyt的扩散运动C使用原子分辨的布朗动力学（ARBD）模拟色谱囊泡中的2个分子。靠近囊泡的中心轨迹C2个分子显着重叠。但是，在膜表面的附近轨迹偏离。虽然蓝色（氧化的）向RC-LH1移动时，发现红色（还原的）靠近公元前1个复合物。