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Ogni cellula del corpo
è separata dalle altre intorno
grazie al suo strato più esterno,
la sua membrana.
La membrana cellulare è al contempo solida e flessibile.
Immaginatevi una membrana fatta di metallo -
perfetta nel trattenere le parti interne della cellula,
ma pessima nel permettere a materiali di scorrere dentro e fuori.
Però una membrana fatta a rete da pesca
sarebbe esagerata nell'altro senso -
permeabile, ma che si strappa facilmente.
Quindi, la membrana ideale sta nel mezzo.
Nei secoli scorsi,
abbiamo imparato molto su come funzionano le membrane.
La storia inizia alla fine del 1800
quando, secondo una leggenda,
la tedesca Agnes Pockels stava lavando i piatti.
Il fatto che non tutti i detersivi
sciogliessero il grasso allo stesso modo,
la incuriosì
e così misurò accuratamente
le dimensioni delle pellicole di sapone
che si formavano sulla superficie
della teglia di metallo piena d'acqua.
In seguito, negli anni '20, gli scienziati della General Electrics
Irving Langmuir e Katharine Blodgett
riesaminarono il problema con macchinari più precisi
e scoprirono che quelle piccole macchie
in realtà formavano un unico strato di molecole oleose.
Ogni molecola d'olio aveva un'estremità
che amava l'acqua e galleggiava in superficie,
ed un'altra che la odiava
e sporgeva all'aria.
Cosa c'entra con le membrane cellulari?
Beh, all'inizio del ventesimo secolo,
i chimici Cherles Overton e Hans Meyer
dimostrarono che la membrana cellulare
è composta da sostanze che,
come l'olio,
hanno una parte pro-acqua
ed un'altra anti-acqua.
Oggi chiamiamo queste sostanze lipidi.
Nel 1925, due scienziati,
Evert Gorter e Francois Grendel,
ci aiutarono a capire di più.
Idearono un esperimento per testare
se le membrane cellulari
siano costituite da un solo strato di lipidi,
un monostrato,
o due strati uno sopra l'altro,
detto doppio strato.
Gorter e Grendel prelevarono un campione di sangue
da un cane,
una pecora,
un coniglio,
una capra,
un porcellino d'India,
e persone volontarie.
Da ciascuno di questi campioni
estrassero tutti i lipidi
da tutte le cellule del sangue
e ne versarono alcune gocce
su una superficie d'acqua.
Fedeli alla forma, i lipidi, come l'olio,
si estesero in un monostrato,
di cui Gorter e Grendel poterono misurare le dimensioni.
Comparando la superficie del monostrato
con quella delle cellule del sangue intatte
avrebbero potuto vedere
se la membrana delle cellule del sangue
è formata da uno o due strati.
Per capire la struttura del loro esperimento,
immaginate di guardare un panino dall'alto.
Se misurate la superficie di ciò vedete,
avrete la dimensione di una singola fetta di pane
anche se ce ne sono due,
una sopra l'altra.
Ma se aprite il panino
e mettete le due fette una accanto all'altra,
otterrete il doppio della superficie.
L'esperimento di Gorter e Grendel
si basa praticamente sulla stessa idea.
Il panino aperto è il monostrato formato
da lipidi cellulari estratti che si allargano su un foglio.
Il panino chiuso è la membrana intatta delle cellule del sangue.
Ed ecco, avevano davanti un rapporto 1:2,
che prova senza ombra di dubbio
che la membrana cellulare è a doppio strato,
che quando non è impilata,
crea un monostrato dalle doppie dimensioni.
Allora, circa 30 anni prima che la struttura a doppia elica
del DNA venisse spiegata,
un unico esperimento
che utilizzava versioni di lusso di materiali casalinghi,
fornì una visione in profondità
dell'architettura cellulare di base.