脂质离子通道
摘要：生物膜中电现象的解释通常基于以下假设：实验中发现的离散离子传导事件是由一类被称为离子通道的蛋白质所致，脂质膜被视为惰性电绝缘体。特定的蛋白质结构被认为与离子的特异性、药物被受体的特异性识别以及宏观现象如神经脉冲传导有关。然而，已知链状熔化状态下的脂质膜对离子、水和小分子具有很高的渗透性，因此并非总是惰性的。在电压钳实验中，人们发现在链状熔化状态下的蛋白质为空的膜中出现了类似或与被归因于蛋白质的传导事件无法区分的量子传导现象。这为解释从生物膜制备得到的电生理数据构成了一个概念上的问题。在这里，我们回顾了脂质离子通道的实验证据、性质以及形成它们的物理化学基础。我们引入了脂质通道起源于的膜波动的热力学理论。此外，我们展示了如何通过改变热力学变量（温度、压力、张力、化学势）来影响脂质通道的出现，这是一个不需要参数的连贯描述。该描述导致具有与膜波动寿命通过波动-耗散定理紧密耦合的停留时间的孔道。麻醉剂和神经递质被显示可以以可预测的方式影响通道的发生概率和它们的寿命。我们还讨论了蛋白质在影响脂质通道形成概率方面的作用。
作者：Thomas Heimburg
论文ID：1001.2524
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2010-06-17