具有互穿结构的双层膜热力学性质的解析推导

我们考虑了一个具有互穿结构的双层脂质膜模型，其中相对单层的脂质尾部相互穿透。作为一级近似，互穿结构通过连接双层内相对单层中疏水链的尾部来建模。解析计算了若干热力学特性，并与无互穿结构的常规膜进行了比较。在连接模型和常规双层模型的层界面处，侧向压力分布存在显著差异。在连接情况下，侧向压力中平面峰值消失，而每条链的自由能增加。在我们的模型中，我们发现，例如在液态凝聚相核内部链伸长的情况下，均匀互穿结构对膜自由能的消耗可能大于伸长链与液态膨胀环境之间的疏水失配能。尽管如此，沿核边界可能发生非均匀互穿结构，其位于一个宽度大致随疏水失配幅度变化的“带”内。