極性脂質の二分子層膜構造は生体膜の到るところに存在し, その基本構造を形成していると見なされている. 緑色植物や藻類における葉緑体や光合成細菌のクロマトフォアなどにも脂質膜構造があり, その中に光化学反応中心や電子伝達系を包含し, それらの構造を規制することにより機能発現を支えている. 脂質膜それ自身は物質の透過障壁となり, 光および化学エネルギーとして供給された仕事をイオン分布などの非対称性という電気化学的ポテンシャルへの変換を可能にしている. 本稿では, 二分子膜に光合成関連色素類を埋込み, その光応答性の解析から, 光合成初期過程である光による電荷分離の機構を探ろうとする研究例を紹介する. 人工脂質二分子膜のうち, 黒膜系では膜の電気的な光応答性が定常光およびパルス光照射により解析され, リボゾーム系は主として膜界面での光化学反応, および脂質二分子膜中での色素の存在状態の究明に用いられている.
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