Self-consistent field theory of compressible phospholipid membranes at finite pressure

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Abstract

In this paper, we use the self-consistent field theory developed in thepreceding paper to study the effects of hydrostatic pressure on theliquid crystal phase of fully hydrated phospholipid membranes, and thecompeting effects of temperature and pressure. In agreement withexperiment, the theory predicts that, at constant temperature, thebilayer thickness and average orientational order parameter both increase withincreasing pressure. When both temperature and pressure are increasedsimultaneously so as to follow the liquid crystal/gel phase coexistencecurve, the thickness and average order parameter decrease, a resultwhich is also in agreement with experiment. We also examine anapproximate relationship between the thickness of the hydrophobicregion and the average orientational order parameter which has beenused to estimate layer thicknesses from NMR data.

Nous utilisons ici la théorie de champs cohérents (self-consistent), développée dans le papier précédent, pour étudier les effets de la pression hydrostatique sur la phase cristal liquide de membranes phospholipidiques complètement hydratées, ainsi que les effets en compétition de la pression et de la température. La théorie prédit, qu'à température constante, l'épaiseur de la bicouche et le paramètre d'ordre moyen d'orientation augmentent tous les deux avec la pression et cela est en accord avec l'expérience. Augmentant simultanément la pression et la température, de façon à suivre la courbe de coexistence les phases colloïdale et cristal liquide, nous obtenons une diminution de l'épaisseur et du paramètre d'ordre, toujours en accord avec l'expérience. Nous examinons également une relation approximative entre l'épaisseur de la région hydrophobe et le paramètre moyen d'orientation, relation qui est utilisée pour déterminer l'épaisseur des couches à partir des données RMN.

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