Σχηματισμός των μεμβρανών

membranes-collage

 

Παρακάτω βλέπουμε σχηματικά δύο κύτταρα, ένα ζωικό και ένα φυτικό:04-05A-AnimalCell-L      plant-cell-structure

παρατηρούμε μια πολύπλοκη δομή. Αλλά αν παρατηρήσουμε και ένα απλούστερο κύτταρο, δηλαδή ένα προκαρυωτικό κύτταρο

                                            UnitofLife_img_12

θα παρατηρήσουμε ότι οριοθετείται.  Η οριοθέτηση γίνεται από μια μεμβράνη που περικλείει το κύτταρο.  Η μεμβράνη αυτή γνωρίζουμε ότι είναι μια διπλοστοιβάδα λιπιδίων (φωσφολιπιδίων):

  membranes3          phosph

                       διπλοστοιβάδα                                                    φωσφολιπίδιο

Ένα φωσφολιπίδιο έχει ένα υδρόφιλο μέρος (στο σχήμα η κεφαλή) και ένα υδρόφοβο μέρος (στο σχήμα η ουρά).  [σημείωση: υδρόφιλο = φίλος του νερού, υδρόφοβο= εχθρός του νερού, φίλος των λιπιδίων].

Αν ρίξουμε λιπίδια μέσα στο νερό και το ανακατέψουμε καλά, μπορούμε να πάρουμε κυστίδια:

                                    membrane_bilayer

Κάπως έτσι θα πρέπει να σκέφτηκαν οι πρώτοι ερευνητές που ασχολήθηκαν με αυτόν τον τομέα, όπως ο Goldacre, και πρότεινε ήδη από το 1958 ότι οι πρώτες μεμβράνες θα μπορούσαν να παραχθούν από τη δράση των κυμάτων του νερού που μετακινούσαν λεπτά φύλλα αποτελούμενα από λιπίδια:

Σχηματισμός λιπιδίων-β

Σχηματική απεικόνιση του σχηματισμού της διπλοστιβάδας στις αρχέγονες θάλασσες

Οι πρώτες πειραματικές προσεγγίσεις έγιναν είκοσι χρόνια μετά από τους Hargreaves, Oro και τους συνεργάτες τους.

Βέβαια τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά.  Η σημερινές μεμβράνες περιέχουν διάφορες πρωτεΐνες που η κάθε μια παίζει το δικό της ρόλο, χοληστερόλη (κοινώς: χοληστερίνη) κ.α.

cell-membrane

 απλουστευμένη μορφή μιας διπλοστοιβάδας

Για μια περισσότερο επιστημονική προσέγγιση ο αναγνώστης θα πρέπει να ανατρέξει στο βιβλίο που αναφέρθηκε σε άλλο σημείο, το “Προέλευση της ζωής…” κεφάλαιο 11.  Εδώ γίνεται μια αρκετά απλούστερη παρουσίαση.