ISSN:
0392-6737
Keywords:
Liquid crystals
;
Membrane biophysics
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Physics
Description / Table of Contents:
Riassunto Si descrivono le proprietà flessoelettriche dei seguenti sistemi liotropici: monostrati, bistrati, fasi lamellari lipide-acqua, membrane con lipidi marcati e biomembrane. Si considerano strati lipidici (a un componente o miscelati) e strati lipidi-proteina. Si discutono in dettaglio diversi meccanismi molecolari (dipolari e quadripolari) con flipflop libero e bloccato e con diffusione laterale libera e bloccata. Le misurazioni del potenziale di superficie in monostrati e dell'anisotropia diamagnetica dei bistrati sono usati per calcolare i contributi dei diversi meccanismi. Il coefficiente flessoelettrico della superficie è tipicamente −5·10−11 statC. Le biomembrane con diffusione laterale libera delle proteine integrali (coniche e dipolari) mostrerebbero flessoelettricità dipolare, mentre quelle con diffusione laterale bloccata (alto contenuto di proteine) avrebbero flessoelettricità quadripolare. Il coefficiente flessoelettrico delle biomembrane sembra essere di un ordine di grandezza maggiore di quello dei bistrati privi di proteine e sia i segni positivi che quelli negativi sono possibili. Alcuni fenomeni meccanico-elettrici nei sistemi di membrane sono discussi in relazione alla flessoelettricità.
Abstract:
Резюме Описываются флексоэлектрические свойства следуюэих лиотропных систем: монослои, двойные слои, слоистые ипидно-водяные фазы, черные липидныеv мембраны и биомембраны. Рассматрибаются липидные слои и липидно-протеиновые слои. Подробно обсуждаются различные молекулярные механизмы. Для оценки вклада различных механизмов используются измерения поверхностных потенциалов в монослоях и измерения диамагнитной анизотропии двойных слоев. Типичная область коэффициента флексоэлектричества составляет −5·10−11 франклин. Биомемьраны со свободной поперечной диффузией интегральных протеинов обнаруживают дипольное флексоэлектричество, тогда кака мембраны с блокированной поперечной диффузией—квадрупольное флексоэлектричество. Флексоэлектрические коэффициенты биомембран, по-видимому, на порядок выше, чем флексоэлектрические коэффициенты для двойных слоев, и возможны знака: положительный и отрицательный. В связи с явлением флексоэлектричества обсуждаются некоторые механоэлектрические явления в мембранных системах.
Notes:
Summary Flexoelectric properties of the following lyotropic systems are described: monolayers, bilayers, lamellar lipid-water phases, black lipid membranes and biomembranes. Lipid layers (one-component and mixed) and lipid-protein layers are considered. Different molecular mechanisms (dipolar and quadrupolar) at free and blocked flip-flop and at free and blocked lateral diffusion are discussed in details. Surface potential measurements in monolayers and diamagnetic anisotropy of bilayers are used to evaluate the contribution of the different mechanisms. The area flexoelectric coefficient is typically −5·10−11 statC. Biomembranes with free lateral diffusion of the integral proteins (conical and dipolar ones) would exhibit dipolar flexoelectricity, while those with blocked lateral diffusion (high protein content) would exhibit quadrupolar flexoelectricity. The flexoelectric coefficient of biomembranes seems to be one order of magnitude higher than that of the protein-free bilayers and both positive and negative signs are possible. Some mechano-electrical phenomena in membrane systems are discussed in connection to the flexoelectricity.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02452210
Permalink
