Cell membranes are way more complicated than you think - Nazzy Pakpour

Tłumaczenie: Kajetan Grzelka Korekta: Ola Królikowska

Cell membranes are structures of contradictions.

Błony komórkowe to struktury pełne sprzeczności.

These oily films are hundreds of times thinner than a strand of spider silk,

Te oleiste otoczki są setki razy cieńsze niż sieć pająka,

yet strong enough to protect the delicate contents of life:

a jednocześnie na tyle silne, żeby chronić delikatną istotę życia,

the cell's watery cytoplasm, genetic material, organelles,

wodnistą cytoplazmę komórki, materiał genetyczny, organella

and all the molecules it needs to survive.

i wszystkie cząsteczki potrzebne do przetrwania.

How does the membrane work, and where does that strength come from?

Jak działa błona i skąd pochodzi ta siła?

First of all, it's tempting to think of a cell membrane

Wyobrażamy sobie błonę komórki

like the tight skin of a balloon,

jako napiętą gumę balonu,

but it's actually something much more complex.

ale to jest znacznie bardziej skomplikowane.

In reality, it's constantly in flux,

W rzeczywistości błona pozostaje w ciągłym ruchu,

shifting components back and forth to help the cell take in food,

a jej przemieszczające się składniki pomagają komórce przyjmować pokarm,

remove waste,

usuwać odpady,

let specific molecules in and out,

wpuszczać i wypuszczać poszczególne cząstki,

communicate with other cells,

komunikować się z innymi komórkami,

gather information about the environment,

zbierać informacje o otoczeniu

and repair itself.

oraz naprawiać się.

The cell membrane gets this resilience, flexibility, and functionality

Błona komórkowa uzyskuje odporność, elastyczność i funkcjonalność,

by combining a variety of floating components

łącząc pływające składniki

in what biologists call a fluid mosaic.

w tak zwaną płynną mozaikę.

The primary component of the fluid mosaic

Głównym składnikiem płynnej mozaiki

is a simple molecule called a phospholipid.

są proste cząsteczki zwane fosfolipidami.

A phospholipid has a polar, electrically-charged head,

Fosfolipid ma polarną naładowaną elektrycznie główkę,

which attracts water,

która przyciąga wodę,

and a non-polar tail, which repels it.

i niepolarny ogon, który ją odpycha.

They pair up tail-to-tail in a two layer sheet

Związki łączą się ogonami, tworząc dwupoziomową taflę

just five to ten nanometers thick that extends all around the cell.

o grubości od 5 do 10 nanometrów, która rozciąga się dookoła komórki.

The heads point in towards the cytoplasm

Główki skierowane są do wnętrza cytoplazmy

and out towards the watery fluid external to the cell

i w stronę wodnistego płynu w otoczeniu komórki,

with the lipid tails sandwiched in between.

a lipidowe ogony wypełniają przestrzeń między nimi.

This bilayer, which at body temperature has the consistency of vegetable oil,

Ta dwupoziomowa struktura w temperaturze ciała ma konsystencję oleju warzywnego

is studded with other types of molecules,

i napełniona jest innymi rodzajami cząsteczek,

including proteins,

w tym białkami,

carbohydrates,

węglowodanami

and cholesterol.

i cholesterolem.

Cholesterol keeps the membrane at the right fluidity.

Cholesterol pomaga błonie utrzymać właściwą płynność.

It also helps regulate communication between cells.

Pomaga też w komunikacji między komórkami.

Sometimes, cells talk to each other

Czasami komórki "rozmawiają" ze sobą,

by releasing and capturing chemicals and proteins.

uwalniając i wychwytując chemikalia i białka.

The release of proteins is easy,

Uwolnienie białek jest łatwe,

but the capture of them is more complicated.

ale ich wychwycenie jest bardziej złożone.

That happens through a process called endocytosis

Zachodzi ono w procesie zwanym endocytozą,

in which sections of the membrane engulf substances

w której odcinki błony pochłaniają substancje

and transport them into the cell as vesicles.

i przenoszą do komórki jako pęcherzyki.

Once the contents have been released,

Kiedy ich zawartość zostaje uwolniona,

the vesicles are recycled and returned to the cell membrane.

pęcherzyki rozpadają się i wracają do błony komórkowej.

The most complex components of the fluid mosaic are proteins.

Najbardziej złożonymi składnikami płynnej mozaiki są białka.

Jednym z ich zadań jest upewnienie się,

One of their key jobs is to make sure

that the right molecules get in and out of the cell.

że do wnętrza i na zewnątrz komórki przenoszone są właściwe cząsteczki.

Non-polar molecules, like oxygen,

Niepolarne cząsteczki, takie jak tlen,

carbon dioxide,

dwutlenek węgla

and certain vitamins

i niektóre witaminy,

can cross the phospholipid bilayer easily.

z łatwością pokonują fosfolipidową barierę.

But polar and charged molecules can't make it through the fatty inner layer.

Ale polarne i naładowane cząsteczki nie pokonują grubej wewnętrznej warstwy.

Transmembrane proteins stretch across the bilayer to create channels

Białka transbłonowe rozciągają się na dwuwarstwie, tworząc kanały,

that allow specific molecules through, like sodium and potassium ions.

które przepuszczają cząsteczki takie jak jony sodu czy potasu.

Peripheral proteins floating in the inner face of the bilayer

Peryferyczne białka dryfujące na wewnętrznej stronie dwuwarstwy

help anchor the membrane to the cell's interior scaffolding.

pomagają zakotwiczyć błonę w wewnętrznym rusztowaniu komórki.

Other proteins in cell membranes can help fuse two different bilayers.

Inne białka w błonie komórkowej pomagają połączyć się dwóm różnym błonom,

That can work to our benefit, like when a sperm fertilizes an egg,

co może działać na naszą korzyść, kiedy nasienie zapładnia komórkę jajową,

but also harm us, as it does when a virus enters a cell.

ale może też wyrządzać szkody, jak przy infekcji komórki przez wirus.

And some proteins move within the fluid mosaic,

Niektóre białka poruszają się i łączą w płynnej mozaice,

coming together to form complexes that carry out specific jobs.

tworząc kompleksy, które wykonują określone funkcje.

For instance, one complex might activate cells in our immune system,

Na przykład jeden kompleks może aktywować komórki układu immunologicznego,

then move apart when the job is done.

a po wykonaniu zadania rozpaść się.

Cell membranes are also the site of an ongoing war

Na błonach komórkowych toczy się nieustanna wojna

between us and all the things that want to infect us.

między nami i tym, co chce nas zainfekować.

In fact, some of the most toxic substances we know of

Jedne z najbardziej toksycznych znanych substancji

are membrane-breaching proteins made by infectious bacteria.

to przekraczające błonę białka wytwarzane przez bakterie zakaźne.

These pore-forming toxins poke giant holes in our cell membranes,

Te nieskomplikowane toksyny tworzą duże dziury w naszych błonach komórkowych,

causing a cell's contents to leak out.

powodując wyciek treści komórki.

Scientists are working on developing ways to defend against them,

Naukowcy pracują nad wynalezieniem sposobu obrony przed nimi,

like using a nano-sponge that saves our cells

używając do ratowania komórek nanogąbki,

by soaking up the membrane-damaging toxins.

które mają wchłaniać toksyny uszkadzające błonę.

The fluid mosaic is what makes all the functions of life possible.

Płynna mozaika umożliwia zachodzenie wszystkich funkcji życiowych.

Without a cell membrane, there could be no cells,

Bez niej nie byłoby komórek,

and without cells, there would be no bacteria,

a bez komórek nie byłoby bakterii,

no parasites,

pasożytów,

no fungi,

grzybów,

no animals,

zwierząt

and no us.

i nas.