Un aperçu des membranes cellulaires grâce au liquide vaisselle - Ethan Perlstein

Regardez la leçon complète : http://ed.ted.com/lessons/insights-into-cell-membranes-via-dish-detergent-ethan-perlstein

La membrane cellulaire, comme une bonne veste, protège la cellule de tout ce qui est à l'extérieur. Comment peut-elle être à la fois robuste, flexible et capable de laisser passer les bonnes choses à travers ? Ethan Perlstein nous fait découvrir les scientifiques et leurs travaux qui ont changé la façon dont nous imaginons la membrane et la cellule comme un tout.

Leçon par by Ethan Perlstein, animation par TED-Ed.

Chaque cellule de notre corps

est séparée des autres cellules qui l'entoure

par sa couche la plus externe,

sa membrane.

Une cellule membranaire doit être
à la fois robuste et flexible.

Imaginez une membrane
faite de métal :

génial pour contenir
les entrailles de la cellule,

mais épouvantable pour laisser entrer
et sortir les flux de matières.

Mais une membrane faite en résille

irait trop loin dans la direction opposée :

perméable, mais facilement déchirée.

La membrane idéale est donc
quelque part entre les deux.

Au cours des derniers siècles,

nous avons appris beaucoup
sur le fonctionnement des membranes.

L'histoire commence
à la fin des années 1800

lorsque, d'après la légende,

une Allemande du nom d'Agnes Pockels
faisait la vaisselle.

Son observation,
selon laquelle tous les détergents

ne dissolvent pas la graisse
de la même manière,

a piqué sa curiosité ;

elle a donc soigneusement mesuré

la taille des films de savon

qui se formaient à la surface

d'un plateau en métal rempli d'eau.

Plus tard, dans les années 20,

Irving Langmuir et Katharine Blodgett

ont réexaminé le problème
avec un système plus élaboré

et ont trouvé que ces petites flaques d'huile

étaient en fait une seule couche simple
de molécules d'huile.

Chaque molécule d'huile a un côté

qui aime l'eau et flotte à sa surface,

et un côté qui fuit l'eau

et dépasse dans l'air.

Quel est le rapport
avec les membranes cellulaires ?

Eh bien, au début du 20e siècle,

les chimistes Charles Overton et Hans Meyer

ont démontré que la membrane cellulaire

est composé de substances qui,

comme l'huile,

ont une partie hydrophile

et une partie hydrophobe.

Nous appelons maintenant
ces substances des lipides.

En 1925, deux scientifiques,

Evert Gorter et François Grendel,

ont poussé leur compréhension plus loin.

Ils ont mis au point
une expérience pour tester

si les membranes cellulaires

étaient faites d'une seule couche de lipides,

une monocouche,

ou de deux couches empilées l'une sur l'autre,

appelée bicouche.

Gorter et Grendel ont prélevé le sang

d'un chien,

d'un mouton,

d'un lapin,

d'une chèvre,

d'un cobaye,

et de volontaires humains.

De chacun de ces échantillons,

ils ont extraits tous les lipides

de toutes les cellules sanguines

et placé quelques gouttes de cet extrait

sur un plateau d'eau.

Comme d'habitude, les lipides, comme l'huile,

se dispersent en une monocouche,

dont Gorter et Grendel
pouvaient mesurer la taille.

S'ils comparaient la superficie
de cette monocouche

à la superficie des cellules sanguines intactes,

ils seraient capables de dire

si la membrane des cellules sanguines

était faite d'une ou deux couches.

Pour comprendre la conception
de leur expérience,

imaginez un sandwich
vu du dessus.

Si on mesure la superficie de ce qu'on voit,

on obtient les dimensions
d'une seule tranche de pain

même si il y a deux tranches,

l'une parfaitement empilée sur l'autre.

Mais si on ouvre le sandwich

et qu'on place les deux tranches
l'une à côté de l'autre,

on aura deux fois la superficie.

L'expérience de Gorter et Grendel

repose sur la même idée.

Le sandwich ouvert est une seule couche

formée par les lipides cellulaires extraits
qui se répandent en une feuille.

Le sandwich fermé représente
la membrane cellulaire intacte.

Voilà, ils ont observé un ratio de deux pour un,

prouvant sans l'ombre d'un doute

que la membrane cellulaire est bi-couche,

qui lorsqu'elle est démontée,

donne une monocouche
de deux fois sa taille.

Donc presque 30 ans avant
que la structure de double hélice

de l'ADN ne soit élucidée,

une simple expérience

impliquant des versions de luxe
de produits domestiques

a permis de plonger

dans l'architecture de base de la cellule.