using BaseCellSimulation.Enzyms;
using BaseCellSimulation.Enzyms.Cytosol;
using BaseCellSimulation.Enzyms.Cytosol.Ribosomen;


namespace BaseCellSimulation
{
    /// <summary>
    /// Cellliquid builds ATP and NADH out of Glucosis
    /// </summary>
    /// <param name="cellname"></param>
    /// <param name="vmax"></param>
    /// <param name="km"></param>
    public class Cytosol : Organell
    {
        public readonly List<InternalEnzym> enzyms = new List<InternalEnzym>();

        double ROS_base_rate = 1e-6;

        private readonly string name;

        private double rosProduction;

        private double vOx;

        public Cytosol() : this("Cytosol") { }

        public Cytosol(string cellname)
        {
            name = cellname;

            enzyms.Add(new Aldolase());
            enzyms.Add(new AdenylateKinase());
            enzyms.Add(new Enolase());
            enzyms.Add(new GAPDH());
            enzyms.Add(new Hexokinasis());
            enzyms.Add(new Lactat_Dehydrogenase());
            enzyms.Add(new PhosphoFructokinase());
            enzyms.Add(new Phosphoglucose_Isomerase());
            enzyms.Add(new Phosphoglycerat_Kinase());
            enzyms.Add(new Phosphoglycerat_Mutase());
            enzyms.Add(new Pyruvat_Kinase());
            enzyms.Add(new Pyrophosphatase());
            enzyms.Add(new Methionin_Adenosyltransferase());
            enzyms.Add(new AHCY());
            enzyms.Add(new Methioninsynthase());
            enzyms.Add(new Ribosome());
            enzyms.Add(new AminoacylTRNASynthetase());
            enzyms.Add(new PeptidylTransferase());
            enzyms.Add(new NucleosideDiphosphateKinase());
        }

        //Todo split in compute Rate and apply changes
        // Stoichiometrie: 1 Glu -> 2 ATP + 2 NADH (simplyfied)
        public void applyChanges(CellRessources Resources, double dt)
        {
            

            foreach (InternalEnzym enzym in enzyms)
            {
                enzym.ApplyChanges(Resources, dt);
            }

            // Wenn O2 vorhanden: Pyruvat->CO2 + NADH via PDH/ TCA(vereinfacht)
            // Simpler oxidativer Pfad (nur wenn genug O2) 
            
            double oxUsage = Math.Min(Resources.Res.Carbon.Pyruvate, vOx * dt); // skaliert mit O2
            Resources.Res.Carbon.Pyruvate -= oxUsage;
            Resources.Res.Carbon.CO2 += oxUsage;          // CO2 als Waste
            Resources.Res.Oxygen -= 6.0 * oxUsage; // oxidativer Stoffwechsel erzeugt NADH (vereinfachung) und ATP (nicht durch Glykolyse)
            Resources.TransferNADH(3.0 * oxUsage, false);   // Beispielzahl
            Resources.RegenerateATP(12.0 * oxUsage);   // sehr grobe Näherung für oxidative Phosphorylierung

            //ROS - Produktion: steigt mit hohem NADH/ NAD Verhältnis und mittlerem / hohem O2
            Resources.Res.Ions.ROS += rosProduction * dt;

            
        }

        public string getName()
        {
            return name;
        }

        public void calculateRate(CellRessources res)
        {
            foreach (InternalEnzym enzym in enzyms)
            {
                enzym.ComputeRate(res.Res);
            }
            double oxscaled = res.Res.Oxygen * 1000;
            vOx = (oxscaled > 1e-3 && res.Res.Carbon.Pyruvate > 0) ? 0.5 * (oxscaled / (oxscaled + 5.0)) : 0.0;
            if (oxscaled > 1e-3 && res.Res.Carbon.Pyruvate > 0)
            {
            }

            double redoxRatio = (res.Res.Energy.NADH + 1e-12) / Math.Max(1e-12, res.Res.Energy.NAD);
            rosProduction = ROS_base_rate * redoxRatio * (oxscaled / (oxscaled + 5.0));
        }
    }
}