生物液晶（Biological Liquid Crystals）

生物液晶（Biological Liquid Crystals）
國立台南第一高級中學二年級陳立倫/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

在生物系統存在豐富的液向型液晶相 (Lyotropic liquid-crystalline phases)，相關研究可參考 polymorphism。因此，液向型液晶在仿生化學領域中，特別引起注意。

尤其，生物膜和細胞膜就是液晶的形式。因為分子(例如：磷脂 phospholipids)垂直於膜表面，而且膜可承受某一範圍內的彈性壓力，所以表現出某一些方向有彈性。這些脂質有不同的形狀(詳參＜脂質多樣性 lipid polymorphism＞)。分子可以輕易地混合，但不易脫離膜，因為需要很高的能量。脂質分子可以在膜與膜之間彈跳，此過程被 flippase 和 floppase 催化(與移動的方向有關)。這些液晶膜相也可以讓像感受體的重要蛋白質自由地部分在內部、或部分在外部的膜上”漂浮”，例如 CCT。

很多其他的生物結構表現液晶現象。舉個例子來說，蜘蛛為了造絲而噴出的聚合蛋白質溶液，就是液晶相。蜘蛛絲的力量只因為絲中分子的精密排序。DNA和很多氨基化合物也可以形成液晶相，這也是現今學術研究的一個重要方向。

參考資料：

1. Liquid crystal. http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_crystal#Biological_liquid_crystals