表面活性剂在膜蛋白的结构与功能研究中发挥着重要的作用。选择合适的表面活性剂,不仅能够提高膜蛋白在水溶液中的溶解性,还能够长期维持膜蛋白的天然结构。脂肽表面活性剂由于具有良好的生物相容性和多样化的自组装结构,受到诸多研究者的青睐。本文以钝顶螺旋藻光合膜蛋白复合物PSI为研究对象,研究PSI与脂肽表面活性剂的相互作用。通过对脂肽分子的自组装特性,PSI的增溶动力学,以及脂肽与PSI复合体稳定性的研究,解析了脂肽表面活性剂与PSI相互作用的机理。并将脂肽与PSI的复合体敏化TiO₂电极组装太阳能电池,表征其光电性能。设计了C₁₂H_X和C_y（ND）_X系列脂肽分子,通过表面张力法测定了脂肽分子的CMC,利用圆二色光谱仪检测了脂肽组装体中可能存在的二级结构,通过TEM和DLS对脂肽组装体的形貌和大小进行了表征。由于C₁₂H_X系列脂肽分子中H的带电量随着pH的增大而减少,所以C₁₂H_X系列脂肽的CMC具有pH响应特性;C₁₂H_X系列脂肽分子会组装成囊泡结构,并且组装体中不存在二级结构。因为多肽链之间存在强烈的静电斥力,抑制了多肽主链酰胺之间有序二级结构氢键的形成,所以无法形成二级结构。DDM与C₁₂H_X系列脂肽按照物质的量之比10:1和5:1进行复配,复配体系为球状胶束,大小与脂肽的种类和含量有关。在C_y（ND）_X系列脂肽分子的自组装过程中,C₁₄NDND、C₁₄NDND-NH₂、C₁₆NDND能够在10min内完成自组装过程,并且三种脂肽组装体中都不存在二级结构;C₁₆NDND-NH₂的自组装过程相对较慢,在组装初期会形成β-turn结构,但是随着脂肽分子的不断组装,β-turn结构逐渐消失。此外,C₁₄NDND和C₁₆NDND组装成囊泡结构,C₁₄NDND-NH₂和C₁₆NDND-NH₂组装成纳米管结构。因为C₁₄NDND和C₁₆NDND的电荷分布为“---”,分子间存在强烈的静电斥力,造成多肽链弯曲,亲水头基的表观几何尺寸增大,脂肽分子组装成囊泡结构;C₁₄NDND-NH₂和C₁₆NDND-NH₂的C端被氨基化之后,带电量减少,分子间的静电斥力变弱,相邻脂肽分子间排列紧密,脂肽分子沿一维方向组装,形成纳米管结构。根据脂肽与PSI的相互作用研究,发现C₁₂H_X系列脂肽对PSI没有增溶效果,与DDM形成的复配体系,会破坏PSI的结构,降低PSI的热稳定性,不利于增溶和稳定PSI;C_y（ND）_X系列脂肽分子能够缓慢增溶PSI,长期维持PSI的结构完整,保护PSI上的叶绿素不脱落,显著提高PSI的热稳定性。根据PSI的光电性能表征结果可知,PSI的最佳敏化浓度为120μgChla/mL,TiO₂电极的最佳型号为“1+1”型,由C₁₆NDND-NH₂增溶PSI敏化TiO₂太阳能电池的光电性能,相比于文献报道有明显改进。