生物膜模拟体系的制备及电化学分析
摘要
概述了生物膜模拟体系包括双层类脂膜(BLM)、固体支撑的自组装
双层类脂膜(
S-BLM)、固体支撑的混合双层膜(HBM)的制备及其在电子转
移方面的应用。对自组装单分子膜(
SAMs)模拟生物膜的电化学研究也进行了
综述。
关键词
生物膜 双层类脂膜 混合双层膜 自组装类脂膜 电化学
生物膜在生命过程中起着十分重要的作用,生物体系中的许多过程发生在
生物膜上。人和动物的代谢作用以及各种生理现象处处都有电流和电势的变化产
生,生物电的起因可归结为细胞膜内外两侧的电势差;生物体系中有关能量的
传递以及其他一些过程多与生物膜上的电子转移和氧化、还原过程有关。要认识
生命现象,首先必须搞清发生在生物膜上的过程。膜体系的电化学研究具有十分
重要的意义。但是,由于生物膜的组成、结构、功能的复杂性,在原位进行现场的
观测和研究是十分困难的。因此,在实验室制备其模拟体系是进行各种研究的基
础和前提。本文介绍了生物膜模拟体系包括
BLM,S-BLM、HBM 以及 SAMs 的
制备及它们在膜的电子转移方面的应用。
1 BLM 的制备及应用
在
50 年代,人们公认类脂双层是生物膜的基本结构;60 年代初,
Muller,P.
[1]
等成功地在两个水溶液之间形成人工自组装平板双层类脂膜
(Planner Bilayer Lipid Membrane,BLM),并把它作为神经膜的实验模型系
统。此后,双层类脂膜、及以后发展起来的球形脂质体广泛地作为许多生物膜的
模型。它们的制备方法可见诸多书刊
[2-4]
,而且至今无大的变化。这种脂双层结构
的形成是由类脂分子的两亲性质决定的,类脂分子的一头是疏水碳氢链,另一
头是亲水的极性基团,在水相中,这种分子结构使它们自动地组装成双层构型。