J. Physique Lett. 42, 119-122 (1981)
DOI: 10.1051/jphyslet:01981004206011900

Curvature induced conductive and displacement currents through lipid bilayers

A. Derzhanski, A.G. Petrov et Y.V. Pavloff

Liquid Crystal Group, Institute of Solid State Physics, Bulgarian Academy of Sciences, bd. Lenin 72, Sofia 1184, Bulgaria

Abstract
A discussion of the curvature generated currents in lipid bilayers is presented. Four sources of currents are recognized as due to the charges carried by or bonded to the lipid head groups and to the head group dipoles. Two of these sources are operating at slow flip-flop, while the other two operate at fast flip-flop. A general expression for the current valid at any frequency of the curvature oscillations is derived.

Résumé
On présente une discussion sur les courants électriques produits par la courbure des bicouches lipidiques. Quatre sources de courants sont étudiées, celles dues aux charges électriques transportées par les groupements de têtes ou celles provenant des dipôles de ces groupements. Deux de ces sources sont actives quand le flip-flop est lent, et les deux autres quand le flip-flop est rapide. On donne une expression générale de ces courants pour chaque fréquence d'oscillations de la courbure.

PACS
6130G - Orientational order of liquid crystals in electric and magnetic fields.
8720 - Membrane biophysics.
8728 - Bioelectricity.
8730C - Electrical activity in neurophysiological processes.

Key words
bioelectric phenomena -- flexoelectricity -- lipid bilayers -- displacement currents -- curvature generated currents -- lipid head groups -- head group dipoles -- slow flip flop -- fast flip flop