Insights into cell membranes via dish detergent - Ethan Perlstein

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Tłumaczenie: Mary Świątek Korekta: Małgorzata Ciborska

Every cell in your body

Każda komórka w ciele

is separated from those around it

jest oddzielona od otoczenia

by its outermost layer,

najbardziej zewnętrzną warstwą,

its membrane.

czyli błoną.

A cell membrane must be both sturdy and flexible.

Błona komórkowa musi być wytrzymała i elastyczna.

Imagine a membrane made of metal -

Wyobraź sobie błonę zrobioną z metalu:

great at keeping the cell's guts inside,

świetnie zatrzymuje zawartość komórki wewnątrz,

but horrible at letting materials flow in and out.

ale fatalnie przepuszcza materiały do i z komórki.

But a membrane made of fishnet stocking

Natomiast błona zrobiona z kabaretki

would go too far in the opposite direction -

była by niefunkcjonalna z innych powodów:

leaky, but easily torn.

przepuszczalna, lecz łatwo ją uszkodzić.

So, the ideal membrane falls somewhere in the middle.

Idealna błona jest czymś pomiędzy.

Over the past few centuries,

Przez ostatnie stulecia

we've learned a lot about the way membranes work.

dużo się dowiedzieliśmy o funkcjonowaniu błon komórkowych.

The tale starts in the late 1800's

Opowieść zaczyna się pod koniec XIX wieku,

when, according to legend,

kiedy to, jak głoszą legendy,

a German woman named Agnes Pockels was doing dishes.

Niemka Agnes Pockels zmywała naczynia.

Her observation, that not all detergents

Zaobserwowała, że nie wszystkie detergenty

dissolve grease in the same way,

rozpuszczają tłuszcz w ten sam sposób

piqued her curiosity,

i to wzbudziło jej ciekawość.

so she made careful measurements

Wykonała dokładne pomiary

of the size of soapy films

rozmiaru błon mydlanych

that formed on the surface

które utworzyły się na powierzchni

of a metal tray filled with water.

metalowej kuwety wypełnionej wodą.

Later, in the 1920's, GE scientists

W latach 20. XX wieku naukowcy General Electric,

Irving Langmuir and Katharine Blodgett

Irving Langmuir i Katharine Blodgett,

reexamined the problem with a more elaborate contraption

ponownie zbadali zagadnienie, używając bardziej skomplikowanego sprzętu,

and found that those tiny slicks

i odkryli, że te malutkie plamki

were in fact a single layer of oil molecules.

to pojedyncza warstwa molekuł tłuszczu.

Each oil molecule has one side

Każda taka molekuła ma jedną stronę

that loves water and floats on the surface,

która kocha wodę i pływa na powierzchni,

and one side that loathes water

i jedną stronę, która nie cierpi wody

and protrudes into the air.

i sterczy w powietrzu.

So what does it have to do with cell membranes?

Co to ma wspólnego z błoną komórkową?

Well, at the turn of the 20th century,

Na początku XX wieku

chemists Charles Overton and Hans Meyer

chemicy Charles Overton i Hans Meyer

demonstrated that the cell membrane

udowodnili, że błona komórkowa

is composed of substances that,

jest złożona z substancji,

które tak jak tłuszcz

like oil,

have a water-loving part

mają cząsteczkę kochającą wodę

and a water-loathing part.

i cząsteczkę niecierpiącą wody.

We now call these substances lipids.

Teraz nazywamy takie substancje lipidami.

In 1925, two scientists,

W 1925 roku dwóch naukowców,

Evert Gorter and Francois Grendel,

Evert Gorter i Francois Grendel,

pushed our understanding further.

pomogło nam lepiej zrozumieć to zagadnie.

They designed an experiment meant to test

Przeprowadzili eksperyment, by sprawdzić,

whether cell membranes

czy błony komórkowe

are made of only one layer of lipids,

składają się z jednej warstwy lipidów,

a monolayer,

czyli monowarstwy,

or two layers stacked on top of one another,

czy z dwóch warstw nałożonych na siebie,

called a bilayer.

nazywanych dwuwarstwą.

Gorter and Grendel drew blood

Gorter i Grendel pobrali krew

from a dog,

psa,

a sheep,

owcy,

a rabbit,

królika,

a goat,

a guinea pig,

kozy,

and human volunteers.

świnki morskiej

oraz ochotników.

From each of these samples,

Z każdej próbki

they extracted all the lipids

wyodrębnili wszystkie lipidy

from all the red blood cells

ze wszystkich czerwonych krwinek

and placed a few drops of this extract

i umieścili parę kropel pozyskanej substancji

on a tray of water.

na tacy z wodą.

True to form, the lipids, like oil,

Zgodnie z przewidywaniami, lipidy, jak olej,

spread out into a monolayer,

rozprowadziły się, tworząc monowarstwę,

whose size Gorter and Grendel could measure.

której rozmiar Gorter i Grendel byli w stanie zmierzyć.

If they compared the surface area of that monolayer

Gdyby porównali powierzchnię monowarstwy

to the surface area to the intact red blood cells,

do obszaru powierzchni nienaruszonej czerwonej krwinki,

they'd be able to tell

mogliby stwierdzić,

whether the red blood cell membrane

czy błona komórkowa czerwonej krwinki

is one or two layers thick.

ma jedną, czy dwie warstwy.

To understand the design of their experiment,

By zrozumieć metodę użytą w tym eksperymencie,

imagine looking down at a sandwich.

popatrz z góry na kanapkę.

If you measure the surface area of what you see,

Zmierzywszy obszar widocznej powierzchni,

you'll get the dimensions of a single slice of bread

otrzymałbyś wymiary pojedynczej kromki chleba

even though there are two slices,

nawet jeżeli są dwie kromki,

one stacked perfectly atop the other.

jedna położona dokładnie na drugiej.

But, if you open the sandwich

Gdy otworzysz kanapkę

and place the two slices side by side,

i umieścisz obie kromki koło siebie,

you get twice the surface area.

otrzymasz podwójny obszar powierzchni.

The Gorter and Grendel experiment

Eksperyment Gortera i Grendela

is basically the same idea.

jest oparty na podobnym pomyśle.

The open sandwich is the monolayer formed

Otwarta kanapka jest monowarstwą utworzoną z płasko rozłożonych

by extracted cellular lipids spreading out into a sheet.

lipidów komórkowych.

The closed sandwich is the intact red blood cell membrane.

Złożona kanapka jest nienaruszoną błoną komórkową czerwonej krwinki.

Low and behold, they observed a two-to-one ratio,

Chemicy ze zdumieniem zaobserwowali proporcję dwa do jednego,

proving beyond the shadow of a doubt

jednoznacznie udowadniając,

that a cell membrane is a bilayer,

że błona komórkowa jest dwuwarstwą,

which when unstacked,

która będąc rozłożona,

yields a monolayer twice its size.

stanowi dwa razy większą monowarstwę.

So almost 30 years before the double-helix structure

Prawie 30 lat przed odkryciem

of DNA was elucidated,

struktury podwójnej helisy DNA,

a single experiment

pojedynczy eksperyment,

involving fancy versions of household materials

wymagający jedynie podstawowych środków domowych,

enabled deep insight

umożliwił lepszy wgląd

into the basic architecture of the cell.

w podstawową budowę komórki.