生物膜环境中分布着大量的离子,这些离子可以直接与膜脂相互作用,进而调控生物膜的融合、膜蛋白与膜脂的结合以及膜表面的信号转导等。已有许多关于常见离子与单一组分的生物膜体系相互作用的研究。脂筏是内外层含有不同种类磷脂分子的不对称双层膜,是生物膜上重要的微结构域,参与许多生理过程。目前我们对离子与脂筏的相互作用知之甚少。本论文采用长时间的分子动力学模拟方法,主要研究了Na+、K+、Ca2+、Mg2+对脂筏结构的影响。论文第二章搭建了两个膜体系(PPC膜和SC膜),分别模拟脂筏的内层膜和外层膜,并用分子动力学模拟方法研究Na+、K+与脂筏内外层膜的作用。结果表明,脂筏内外层膜的结构性质有显著差异,但Na+、K+在脂筏内外层膜表面的结合能力都很弱。论文第三章进一步研究了Na+、K+、Ca2+、Mg2+对脂筏内外层膜结构以及动力学性质的影响。模拟发现,Ca2+在脂筏内外层膜表面的结合能力都很强,相反,所有的Mg2+都不结合。此外,Ca2+的结合对脂筏内外层膜结构的影响也是相反的。可见,离子可以通过影响脂筏内外层膜的结构性质调节脂筏及其蛋白质的功能。此外,Zn2+在神经传递中有重要的生理功能,但Zn2+与膜的相互作用还不清楚。论文第四章对Na+、Ca2+、Zn2+混合离子与POPC膜的体系,进行了微秒级的分子动力学模拟,发现三种阳离子与膜的结合能力大小为：Ca2+>Zn2+>Na+。