リン脂質のスメクチック液晶状態の界面化学的性質(第1報)ジミリストイルホスファチジルコリンの液晶二分子膜の定圧熱容量と高次相転移現象 Surface Chemical Properties of Smectic Liquid Crystals of Phospholipids. I. Specific Heat Capacity in High Order Phase Transition of Dimyristoylphosphatidylcholine Bilayers

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抄録

高感度 (5×10<SUP>-5</SUP>J/deg・cm<SUP>3</SUP>) の熱伝導型熱量計を用いて, 水に分散したジミリストイルホスファチジルコリン (DMPC) の定圧比熱容量 (C<SUB>pL</SUB>) を25℃と35℃の範囲で測定した。その結果, 28.60℃と29.50℃の間でC<SUB>pL</SUB>に異常性が現れた。すなわち, C<SUB>pL</SUB>~T曲線は最初減少し, 28.96℃で変曲点を経た後, 平坦な変化となった。28.96℃での変曲点はDMPC二分子膜が中間相 (Intermediary phase) を通して高次の相転移を起こすときの臨界温度 (T)<SUP>*</SUP>として理解された。<BR>温度T<SUP>*</SUP>が高次の相転移をする臨界温度であることは測定したC<SUB>pL</SUB>のデーターから決定された。すなわち, C<SUB>pL</SUB>が平衡値に到達するまでに要する時間の温度変化と温度差の逆数 (T<SUP>*</SUP>-T) <SUP>-1</SUP>のプロットは28.60℃と28. 96℃の間で急激に増大した。しかし, T>T<SUP>*</SUP>では急激にこの緩慢現象は見られなかった。T<SUP>*</SUP>近傍でのこのような緩慢現象は高次相転移を示す系では一般的な特徴である。高次相転移の温度領域で熱力学バラメターをC<SUB>pL</SUB>~T曲線から算出した。その結果, 転移のエンタルピー変化は3.43J/molまたは二分子膜の単位面積当たり8.73×10<SUP>-3</SUP>ergであった。この値は電気的に中性な二分子膜間の相互作用エネルギーについての文献値と一致した。本研究で新しく得られた転移の動的性質と二分子膜の安定性とを関連ずけて議論をした。

Using a heat conduction calorimeter with very high resolution of 5×10<SUP>-5</SUP> J/deg cm<SUP>3</SUP>, we measured specific heat capacity, <I>C</I><SUB>pL</SUB>, between 25°C and 35°C of dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) in aqueous dispersions. Anomaly in <I>C</I><SUB>pL</SUB>_, between 28.60°C and 29.50°C was noted; <I>i</I>.<I>e</I>., the curve for <I>C</I><SUB>pL</SUB> against <I>T</I> first decreased and then exhibited an inflection point at 28.96°C before flattening. The inflection point at 28.96°C corresponded to the high order phase transition in DMPC bilayers that could occur through an intermediary phase.<BR>The dynamic properties of <I>C</I><SUB>pL</SUB> indicated <I>T</I><SUP>*</SUP> to be critical for the occurrence of high order transition of the bilayers. The time to reach equilibrium on changing temperature increased dramatically between 28.60°C and 28.96°C, increasing as (<I>T</I>-<I>T</I>) <SUP>-1</SUP>, but at <I>T</I>><I>T</I><SUP>*</SUP>, no dramatic "slowing-down" phenomenon was observed. This "slowing-down" near T<SUP>*</SUP> is a general characteristic of critical phenomena in high order transition. Thermodynamic parameters for high order bilayer transition were obtained from<I>C</I><SUB>pL</SUB><I>T</I> data over this temperature interval. The value of 3.43 J/mol or 8.73 ×10<SUP>-3</SUP> erg/cm<SUP>2</SUP> of bilayer was found to be enthalpy change, in agreement with other data for interaction energy between neutral bilayers. A possible relationship of membrane bilayer stability with these newly identified dynamic properties of transition is discussed.

収録刊行物

  • 日本油化学会誌 = Journal of Japan Oil Chemists' Society  

    日本油化学会誌 = Journal of Japan Oil Chemists' Society 45(7), 647-653, 1996-07 

    Japan Oil Chemists' Society

参考文献:  29件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002269481
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10512582
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • 雑誌種別
    大学紀要
  • ISSN
    13418327
  • NDL 記事登録ID
    4012494
  • NDL 雑誌分類
    ZP25(科学技術--化学・化学工業--油脂類)
  • NDL 請求記号
    Z17-255
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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