在脂质,特别是在磷脂分子中有磷酸、碱基等极性的高亲水基因和约2毫微米左右的脂肪酸残基的疏水基团。因此一当放入水溶液中,亲水基团就朝向水而排列,疏水基团则尽量背离水而聚集,这样就自发地形成了膜。因为浓度极低,所以一般磷质几乎没有单个的分子分散在水中。脂质人工膜就是利用磷脂的这种特性而做成的,在很多方面它与活体膜的性质类似。磷脂膜内可能含有胆甾醇、糖脂、中性脂肪等脂类和某种蛋白质。
分类
迄今,常用的人工膜可大致分为单分子膜(monolayer,monomolecularfilm)、黑膜、脂质体。单分子膜是在水和空气的界面上形成的膜,分子呈单层排列。黑膜组成水溶液间的隔膜的孔道,可用于离子通透性等的测定。脂质体是由双分子层膜构成的闭锁小胞,可用以检查物质的通透性、脂质分子的存在方式等,由于它的制法简便,所以被广泛使用。
实用性
因为人工膜全是由脂类组成,所以不可能完全显现活体膜的一切特征。但是对于考察膜上脂质的动态、机能,它却是十分适用的。对活体膜中膜脂质的活泼的分子运动(横向扩散(lateral diffusion)、flip-flop、各向异性分子运动(anisotropic molecular motion))等的了解,在掌握其实质问题上,人工膜则具有很大的作用。这些分子运动,照例是在磷脂固有的相变温度以上吸收外界的热量而引起的,此时膜呈液晶状态。在相变温度以下,分子运动受抑制而呈凝胶状态。这样的相变称为凝胶-液晶相变(gel-liquid crystalphase transition)。