A sejtek működésének vizsgálata napjainkban egyre inkább előtérbe kerül, mivel a szervezetben bekövetkező változások rendszerint valamilyen metabolit szintjének változásával járnak. Ennek vizsgálata azonban sokszor nehezen kivitelezhető. Jogosan vetődik fel az igény egy olyan modellre, ami képes meghatározni a különböző enzimdefektusok következtében létrejövő anyagcsere állapotot, illetve a módosult anyagcsere folyamán létrejövő állapotból tudja meghatározni a megváltozott enzimaktivitásokat. A sejtek metabolizmusában központi szerepet játszanak a mitokondriumok, amelyek a sejtekben található prokarióta eredetű sejtalkotók. A mitokondriumokban a cukrok, zsírok, fehérjék és nukleinsavak lebontása során energia termelődik, emellett a lebontás során keletkező molekulákat képesek a sejtek felépítő folyamatainak rendelkezésére bocsátani.

Korábbi munkáimban a citrát-köri molekulák változását vizsgáltam, amelyek képesek egymásba átalakulni annak függvényében, hogy a mitokondriumnak milyen az aktuális anyagcsere állapota. A ciklus szabályozásának kulcselemei a benne szereplő anyagok koncentrációja és a reakciók során bekövetkező redoxpotenciál változás. Az oxidoredukciós reakciók NADH és FADH2 molekulákat eredményeznek, melyek később az ATP szintézishez szolgáltatják az energiát. Ezt a modellt bővítettem a mitokondrium transzportereivel, amik összekapcsolták a mitokondrium és sejt anyagcseréjét.

Jelen munkában megtalálható több mitokondriális transzporter, illetve a sejten belüli lebontó folyamatok. Ilyen folyamatok a glikolízis, melynek során a glükóz illetve a fruktóz lebontása történik. Emellett a különböző aminosavak lebontásának útvonalai is bekerültek a modellbe. A keletkező ammónia az urea cikluson keresztül eliminálódik, míg a szénláncok több lépésben citrát-köri intermedierré vagy ketogén molekulákká bomlanak. A modellben az egyes metabolitok időbeli koncentrációjának változását lehet vizsgálni egy kvantitatív (matematikai) modell segítségével.

A modell reakciókinetikai szempontból is fejlődött, bekerült a kompetitív gátlás mechanizmusa és a több reakciót katalizáló enzimek, melyek kompetitív módon képesek a különböző szubsztrátok átalakítására.