Thermodynamics of a Lipid Membrane with Curvature

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

In this paper, we consider the lateral bending of the membrane surface and the lateral pressure profile in the neutral part of the membrane (the neutral part is the part of the membrane where no work is done to change the pressure). They are chosen in such a way as to calculate the given law of curvature change. Next, the lateral pressure along the thickness of the curved membrane is obtained. Computing the pressure profile along the thickness of the monolayer involves some difficulties. The formulas for these and other characteristics such as spontaneous bending moment, Gauss modulus for different phases and torsional modulus Ktw = K2 are given here. The formula for the lateral pressure profile in a membrane with curvature is obtained using the renormalization group.

全文:

受限制的访问

作者简介

A. Drozdova

National University of Science and Technology “MISIS”

编辑信件的主要联系方式.
Email: annafonalex@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow, 119049

参考

  1. Дроздова, А. А., Мухин, С. И. 2017. Профиль латерального давления в липидных мембранах с кривизной: аналитический расчет. Журн. эксперим. и теорет. физики, 152 (2), 416–422
  2. Ollila O.H., Risselada H.J., Louhivuori M., Lindahl E., Vattulainen I., Marrink S.J. 2009. 3D pressure field in lipid membrane and membrane-protein complexes. Phys. Rev. Lett. 102, 078101.
  3. Marsh D. 2007. Lateral pressure profile, spontaneous curvature frustration, and the incorporation and conformation of proteins in membranes. Biophys. J. 93, 3884–3899.
  4. Quint D.A., Gopinathan A., Grason G.M. 2016. Shape selection of surface-bound helical filaments: Biopolymers on curved membranes. Biophys. J. 111 (7), 1575–1585.
  5. Gore J., Bryant Z., Nöllmann M., Le M.U, Cozzarelli N.R., Bustamante C. 2006. DNA overwinds when stretched. Nature. 442, 836–839.
  6. Hamm M., Kozlov M.M. 1998. Tilt model of inverted amphiphilic mesophases. Eur. Phys. J. B–Condensed Matter and Complex Systems, 6, 519–528.
  7. Gibaud T., Kaplan C.N., Sharma P., Zakhary M.J., Ward A., Oldenbourg R., Meyer R.B., Kamien R.D., Powers T.R., Dogic Z. 2017. Achiral symmetry breaking and positive Gaussian modulus lead to scalloped colloidal membranes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 114 (17), E3376-E3384.
  8. Kozlovsky Y., Efrat A., Siegel D.A., Kozlov M.M. 2004. Stalk phase formation: Effects of dehydration and saddle splay modulus. Biophys. J. 87 (4), 2508–2521.
  9. Hu M., de Jong D.H., Marrink S.J., Deserno M. 2013. Gaussian curvature elasticity determined from global shape transformations and local stress distributions: A comparative study using the MARTINI model. Faraday Discussions. 161, 365–382.
  10. Leikin S., Kozlov M.M., Fuller N.L., Rand R.P. 1996. Measured effects of diacylglycerol on structural and elastic properties of phospholipid membranes. Biophys. J. 71 (5), 2623–2632
  11. Helfrich W., Kozlov M.M. 1993. Bending tensions and the bending rigidity of fluid membranes. J. Phys. II France. 3, 287–292.
  12. Nagle J. 2017. Experimentally determined tilt and bending moduli of single-component lipid bilayers. Chem. Phys. Lipids. 205, 18–24
  13. Kheyfets B.B., Galimzyanov T.R., Drozdova A.A., Mukhin S.I. 2016. Analytical calculation of the lipid bilayer bending modulus. Phys. Rev. E. 94, 042415.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Normal pressure profile in DPPC membrane with monolayer thickness L0 = 1.5 nm.

下载 (172KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Lateral pressure distribution in a DLPC membrane with radius curvature R = 31.4 nm, J = 1/R is the curvature of the upper monolayer (see Table 1).

下载 (295KB)
索引源数据

版权所有 © The Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».