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Einblicke in den Aufbau der Zellmembranen mit Spülmittel – Ethan Perlstein

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    Jede Zelle deines Körpers
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    wird von den anderen um sie herum
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    von der äußersten Schicht getrennt:
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    der Membran.
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    Eine Zellmembran muss sowohl
    widerstandsfähig als auch flexibel sein.
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    Stell dir eine Membran aus Metall vor –
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    sie hält die Innereien der Zelle drinnen,
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    aber lässt kaum Stoffe hinaus- und hineinfließen.
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    Eine Membran aus einem Fischernetz
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    würde zu sehr in die andere Richtung gehen,
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    sie ist durchlässig aber leicht zerstört.
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    Die ideale Membran wäre also etwas dazwischen.
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    Über die letzten Jahrhunderte
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    haben wir viel daüber gelernt,
    wie Membranen funktionieren.
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    Die Geschichte beginnt im späten 19. Jh.,
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    als, nach einer Legende,
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    eine Deutsche namens
    Agnes Pockels Geschirr spülte.
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    Ihre Beobachtung, dass nicht
    alle Reiniger das Fett
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    auf dieselbe Weise auflösen,
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    weckte ihre Neugier.
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    Also nahm sie genaue Maße
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    von der Größe der Seifeschicht,
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    die sich auf der
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    Oberfläche eines mit Wasser
    gefüllten Metalltabletts bildete.
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    Später, im Jahr 1920, überprüften die
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    Wissenschaftler Irving Langmuir
    und Katharine Blodgett
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    das Problem erneut mit einer
    raffinierteren Vorrichtung
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    und sie fanden heraus,
    dass dieser Ölfilm eigentlich
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    eine Schicht mit der Dicke
    nur eines Ölmoleküls war.
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    Jedes Ölmolekül hat eine Seite,
    die Wasser liebt
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    und auf der Oberfläche schwimmt,
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    und eine andere, die Wasser abstößt
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    und in die Luft hinausragt.
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    Was hat das mit Zellmembranen zu tun?
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    Anfang des 20. Jh. demonstrierten die Chemiker
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    Charles Overton und Hans Mayer,
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    dass die Zellmembran
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    aus Substanzen besteht, die,
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    wie Öl,
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    eine wasserliebende Seite
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    und eine wasserabstoßende Seite haben.
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    Wir nennen diese Substanzen Lipide.
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    Im Jahr 1925 vertieften zwei Wissenschaftler,
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    Evert Gorter and François Grendel,
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    unser Wissen weiter.
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    Sie entwarfen ein Experiment, das testen sollte,
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    ob Zellmembranen
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    nur aus einer Schicht Lipide bestehen,
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    einer Monoschicht,
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    oder aus zwei Schichten,
    die übereinander lagen,
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    genannt Bischicht.
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    Gorter und Grendel nahmen Blut
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    von einem Hund,
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    einem Schaf,
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    einem Hasen,
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    einer Ziege,
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    einem Meerschweinchen
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    und freiwilligen Menschen.
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    Bei all diesen Proben
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    extrahierten sie die Lipide
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    aus den roten Blutkörperchen
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    und gaben ein paar Tropfen des Extrakts
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    auf ein Tablett mit Wasser.
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    Wie zu erwarten, breiteten sich die Lipide,
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    wie Öl, zu einer Monoschicht aus,
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    deren Größe Gorter und Grendel messen konnten.
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    Durch den Vergleich
    der Größe der Monoschichtfläche
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    mit jener der intakten roten Blutkörperchen
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    waren sie in der Lage festzustellen,
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    ob die Membran der roten Blutkörperchen
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    eine oder zwei Schichten dick war.
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    Um den Aufbau dieses Experimentes zu verstehen,
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    stell dir vor, du schaust auf ein Sandwich.
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    Wenn du die Fläche dessen misst, was du siehst,
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    bekommst du die Größe einer Scheibe Brot,
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    obwohl es zwei sind,
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    die genau übereinander liegen.
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    Wenn du die zwei Brotscheiben
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    nebeneinander legst,
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    hast du zweimal die Fläche des ganzen Sandwiches.
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    Das Experiment von Gorter und Grendel
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    beruht auf demselben Prinzip.
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    Das auseinandergenommene Sandwich
    zeigt die Monoschicht,
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    welche extrahierte Zell-Lipide
    beim Ausbreiten bilden.
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    Das geschlossene Sandwich zeigt
    die intakte Zellmembran der Blutkörperchen.
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    Siehe da, sie beobachteten
    ein Zwei-zu-eins-Verhältnis,
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    was ohne jeglichen Zweifel bewies,
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    dass die Zellmembran eine Bischicht ist,
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    die, wenn auseinandergenommen,
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    eine Monoschicht mit doppelter Fläche erzeugt.
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    Also schon 30 Jahre vor der Entdeckung der
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    Doppelhelix-Struktur der DNS
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    ermöglichte ein einzelnes Experiment
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    unter Einsatz ausgefallener Haushaltsmaterialien
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    einen tiefen Einblick in
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    den Grundaufbau der Zelle.
Title:
Einblicke in den Aufbau der Zellmembranen mit Spülmittel – Ethan Perlstein
Description:

Die ganze Lektion: http://ed.ted.com/lessons/insights-into-cell-membranes-via-dish-detergent-ethan-perlstein

Die Zellmembran beschützt die Zelle wie eine gute Jacke von allen äußeren Einflüssen. Warum ist sie gleichzeitig widerstandsfähig, flexibel und dazu in der Lage, die richtigen Stoffe hinein- und hinauszulassen? Ethan Perlstein entdeckt die Wissenschaftler und ihre Forschung wieder, die die Art verändert haben, wie wir die Membran und die Zelle als Ganzes erforschen.

Lektion: Ethan Perlstein
Animation: TED-Ed.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:50

German subtitles

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