Tip:
Highlight text to annotate it
X
كل خلية في جسمك
معزولة عن الخلايا التي تحيط بها
بواسطة طبقة خارجية
تدعى الغشاء.
غشاء الخلية يجب أن يكون متيناً ومرناً على حد سواء.
تخيل غشاء مصنوع من المعدن
لديه قدرة مطلقة على الاحتفاظ بمكونات الخلية في الداخل
و لكنه منيع جداً امام السماح لحركة المواد من الداخل أو من الخارج
أوغشاء مصنوع من أكياس تخزين شبك صيد السمك
سوف يؤدي الدور ذاته للمعدني و لكن بصورة عكسية
فهو غشاء راشح ولكن سهل التمزق
لذا الغشاء المثالي يجب يقع في مكان ما في الوسط بين ما سبق.
على مدى القرون القليلة الماضية
تعلمنا الكثير حول طريقة عمل الأغشية
الحكاية بدأت في أواخر القرن الثامن عشر
فوفقا للأسطورة
كانت هناك سيدة ألمانية تدعي أغنيس بوكيلس تغسل الأطباق
و من خلال مراقبتها لها، رأت أن ليس جميع المنظفات
تذوب الشحوم بنفس الطريقة
و انطلاقاً من فضولها العلمي
قامت بعدة قياسات دقيقة
تهدف لقياس طبقة الصابون
التي تشكلت على سطح
علبة معدنية مملوءة بالمياه
في وقت لاحق وفي عام 1920 قام مهندسو شركة جنرال الكترك
إرفينغ لانغموير وبلودجيت كاثرين
بتقديم تحليل متطور لقضية مشابهة لما سبق
إذ خلصوا إلى أن تلك البقع الصغيرة التي تطفو على المياه
هي في الواقع طبقة واحدة من جزيئات زيتية
كل جزيء له جانب
يحب الماء و يطفو على السطح،
و له جانب آخر ينفر من الماء
ويبرز نحو الهواء
و لكن ما علاقة هذا بأغشية الخلايا ؟
حسنا في مطلع القرن العشرين
علماء الكيمياء تشارلز أوفرتون، وهانس ماير
أثبتوا أن غشاء الخلية
هو عبارة عن مكونات و جزيئات
تشبه الزيت
لها جزء يحب الماء
و جزء ينفر منه
ونحن ندعو الآن هذه الجزيئات بالدهون
في عام 1925 اثنين من العلماء أيضاً
جورتر إيفرت و فرنسوا جريندل
أخذا فهمنا حول الاغشية نحو منحى آخر
إذ صمموا تجربة تهدف إلى اختبار
ما إذا كانت أغشية الخلية
مكونة من طبقة واحدة فقط من الدهون
أي أحادية الطبقة
أو من طبقتين مكدستان فوق بعضها البعض
أي ثنائية الطبقة
سحب جورتر إيفرت و فرنسوا جريندل عينات دماء
من كلب
و غنمة
و أرنب
و عنزة
و من خنزير غينيا
و من متطوعين من البشر
من كل تلك العينات
تم استخراج كل ما تحتويه من دهون
متواجدة في خلايا الدم الحمراء
ووضعت بضع قطرات من هذا المقتطف
على صفيحة تحتوي على المياه
وقد شكلت تلك الدهون طبقة تشبه طبقة الزيت
و انتشرت و انبسطت كطبقة أحادية فوق المياه
حيث كان بالامكان لكل من جورتر إيفرت و فرنسوا جريندل قياس تلك الطبقة
و قالوا أنه إذا كان بالإمكان مقارنة مساحة السطح لتلك الطبقة الاحادية
مع المساحة السطحية لخلايا الدم الحمراء
فسوف يكونوا قادرين على التيقن
من ما إذا كانت أغشية خلايا الدم الحمراء
احادية الطبقة او ثنائية الطبقة
و لكي نفهم تلك التجربة
عليك أن نتخيل ساندويشاً أمامنا
في حال قمت بدراسة الابعاد السطحية لما تراه
فسوف تحصل على أبعاد شريحة واحدة من الخبز
على الرغم من أن هناك شريحتين
واحدة مكدسة تماما فوق الآخرى
ولكن إذا قمت بفتح الشطيرة
ووضعت مكوناتها ( الشريحتين ) جنباً الى جنب
سوف تحصل على مساحة السطح مرتين ( ضعف المرة الأولى )
تجربة جورتر إيفرت و فرنسوا جريندل
تحمل تماما ذات الفكرة
فالساندويتش المفتوح يشابه الطبقة التي انبسطت
حين تم وضع الدهون الخلوية المستخرجة على صفحة مياه
و الساندويتش المغلق يشابه غشاء خلايا الدم الحمراء السليمة
و بعد التدقيق لاحظوا أن نسبة المساحة السطحية للدهون هي نسبة اثنين إلى واحد،
و بهذا قدموا إثباتاً لا يدع مجالاً للشك
أن غشاء الخلية ثنائي الطبقة
و الذي حين يتم استخراجه و دراسته
يشكل طبقة احادية لها ضعف السطحي
و كان هذا تقريبا قبل 30 عاماً من اكتشاف هيكل الحلزون المزدوج
للحمض النووي
أريتم كيف يمكن لتجربة واحدة غريبة و مثيرة
بدأت من المواد المنزلية
من أن تكشف النقاب عن حقيقة علمية
حول البنية الأساسية للخلية