磷脂酰胆碱与硬脂酸二元混合系统在空气水界面上的相行为和形态学特征研究 phase behaviour and morphology of mixed binary systems of phosphatidylcholine with stearic acid at the airwater interface.pdfVIP

第28卷第3期 电子显微学报 V01．28．No．3 2009年6月 ofChineseElectron 2009一06 Journal MicroscopySociety 文章编号：1000．6281(2009)03．0255．05 磷脂酰胆碱与硬脂酸二元混合系统在空气／ 水界面上的相行为和形态学特征研究 陈莹莹，孙润广。 (陕西师范大学物理学与信息技术学院，生物物理与生物医学工程实验室，陕西西安710062) 硬脂酸(sA)二元混合系统在空气，水界面上的物理特性和形态学特征。弘A曲线分析表明，当温度保持在30℃，sA 的摩尔分数(xs^)不变时，随着表面压力(丌)的增加，二元混合系统的面积(A)不断减小；当表面压力(7／)不变时，随 着sA的摩尔分教(Xs^)的增大，二元混合系统的面积(A)出现非线性周期性减小；表明二元系统从液态扩张相向液 态有序相转变。通过吉布斯能量分析。从理论上给出了该系统凝聚程度随霄和)(sA变化的特征，原子力显微镜观 测给出了凝聚程度变化的直观证据，对进一步了解生物膜液晶态的变化具有重要的生物学意叉。 关键词：二元混合系统；哥A曲线；吉布斯能量；AFM观测 中图分类号：0648．2+2；0633．2，0641-33；TGll5．2l+5．7；TNl6文献标识码：A 生物膜是当前分子生物学、细胞生物学、化学生 是所有生物膜中含量最丰富的磷脂。正常的生理状 物学和软凝聚态物理中一个十分活跃的研究领域。 态下，生物膜通常处于液晶态。当生物膜的成份或 关于生物膜的结构、能量转换、物质转运、信息传递、 外界环境发生变化时，生物膜的液晶态可能发生变 生物膜与疾病等方面的研究，以及生物膜的模拟重 化，从而伴随某些疾病的发生。因此，本文选择磷脂 建和聚合生物膜研究等方面已取得了许多新进展。 酰胆碱与硬脂酸的二元混合系统，将其在空气，水界 研究发现，发生在细胞脂双层的许多重要现象，原则 面上的相变行为和形态学特征作为研究对象，通过 上能用界面上的单分子层实验解释，如发生在肺泡 对丌一A等温线进行热力学分析H]，得到空气，水界面 表面的肺呼吸就是最重要的例子之一u’2j。目前对 上的分子组装特性和凝聚程度随成分的变化特点， 磷脂双层膜或单层膜的兴趣主要由生物膜研究激发 并用原子力显微镜对不同膜压下二元混合系统的形 引起。对这类化合物的研究兴趣与它们存在于各种 态进行研究，对进一步了解生物膜液晶态的变化与 某些疾病之间的关系具有重要的生物学意义。 生物系统中的重要功能有关，如生命体中存在复杂 的脂质混合物。脂肪酸是大部分脂质的组成成份， 1材料与方法 并在生物膜的许多特性和功能中起重要作用，如柔 1．1材料与仪器 性、流动性和物质转运等旧1。含脂肪酸混合物(囊泡 本实验中所用化学试剂和生物材料均为国产分 或单分子层)的相行为是模拟生物膜的主要对象之 一。 型膜分析仪，膜天平测量范围0—150mN／m，分辨率 硬脂酸(SA，CH，(CH：)。。COOH)是高等动、植物 10 rflnl×75mm×5姗，中心深 btN／m，水槽尺寸364 中含量最丰富的脂肪酸之一，能在空气、水界面上自 度70