Insights into cell membranes via dish detergent - Ethan Perlstein

Compreesão da membrana celular por meio do detergente - Ethan Perlstein

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Every cell in your body

Cada célula do nosso corpo

is separated from those around it

é separada das outras ao seu redor

by its outermost layer,

por sua camada mais externa,

its membrane.

a membrana.

A cell membrane must be both sturdy and flexible.

Uma membrana celular deve ser ao mesmo tempo forte e flexível.

Imagine a membrane made of metal -

Imagine uma membrana feita de metal:

great at keeping the cell's guts inside,

ótima para manter as entranhas da célula,

but horrible at letting materials flow in and out.

mas péssima em deixar materiais entrarem e saírem.

But a membrane made of fishnet stocking

Mas uma membrana feita de filó

would go too far in the opposite direction -

teria efeito totalmente inverso:

leaky, but easily torn.

permeável, mas rasgaria facilmente.

So, the ideal membrane falls somewhere in the middle.

Então, a membrana ideal seria uma mistura das duas coisas.

Over the past few centuries,

Ao longo dos últimos séculos,

we've learned a lot about the way membranes work.

aprendemos muito a respeito de como as membranas funcionam.

The tale starts in the late 1800's

A história começa no final do século XIX,

when, according to legend,

enquanto, segundo a lenda,

a German woman named Agnes Pockels was doing dishes.

uma mulher alemã chamada Agnes Pockels lavava pratos.

Her observation, that not all detergents

Ela percebeu que nem todos os detergentes

dissolve grease in the same way,

dissolviam bem a gordura,

piqued her curiosity,

e isso a deixou curiosa.

so she made careful measurements

Então, ela fez medições cuidadosas

of the size of soapy films

do tamanho das bolhas de sabão

that formed on the surface

que se formavam na superfície

of a metal tray filled with water.

de uma bandeja de metal cheia de água.

Later, in the 1920's, GE scientists

Mais tarde, na década de 1920, os cientistas da GE

Irving Langmuir and Katharine Blodgett

Irving Langmuir e Katharine Blodgett

reexamined the problem with a more elaborate contraption

reavaliaram o problema com uma geringonça mais elaborada

and found that those tiny slicks

e descobriram que aquelas pequenas bolhas

were in fact a single layer of oil molecules.

eram na verdade uma camada única de moléculas de óleo.

Each oil molecule has one side

Cada molécula de óleo tem um lado

that loves water and floats on the surface,

que adora água e boia na superfície,

and one side that loathes water

e outro lado que detesta água

and protrudes into the air.

e se projeta para fora.

So what does it have to do with cell membranes?

Mas o que isso tem a ver com membranas celulares?

Well, at the turn of the 20th century,

Bem, na virada do século XX,

chemists Charles Overton and Hans Meyer

os químicos Charles Overton e Hans Meyer

demonstrated that the cell membrane

provaram que a membrana celular

is composed of substances that,

é composta de substâncias que,

like oil,

assim como o óleo,

have a water-loving part

têm um parte que adora água

and a water-loathing part.

e outra que detesta água.

We now call these substances lipids.

Hoje chamamos essas substâncias de lipídeos.

In 1925, two scientists,

Em 1925, dois cientistas,

Evert Gorter and Francois Grendel,

Evert Gorter e Francois Grendel,

pushed our understanding further.

ampliaram mais ainda nossa compreensão.

They designed an experiment meant to test

Eles elaboraram uma experiência destinada a testar

whether cell membranes

se as membranas celulares

are made of only one layer of lipids,

eram compostas somente de uma camada de lipídeos,

a monolayer,

uma monocamada,

or two layers stacked on top of one another,

ou duas camadas posicionadas uma sobre a outra,

called a bilayer.

uma bicamada.

Gorter and Grendel drew blood

Gorter e Grendel tiraram sangue

from a dog,

de uma cão,

a sheep,

de uma ovelha,

a rabbit,

de um coelho,

a goat,

a guinea pig,

de uma cabra,

de um porquinho-da-índia

and human volunteers.

e de voluntários humanos.

From each of these samples,

De cada uma dessas amostras,

they extracted all the lipids

eles retiram todos os lipídeos

from all the red blood cells

de todas as hemácias

and placed a few drops of this extract

e colocaram algumas gotas desse extrato

on a tray of water.

numa bandeja com água.

True to form, the lipids, like oil,

Como era de se esperar, os lipídeos, como o óleo,

spread out into a monolayer,

se espalharam em uma monocamada,

whose size Gorter and Grendel could measure.

cujo tamanho Gorter e Grendel puderam medir.

If they compared the surface area of that monolayer

Se eles comparassem a área da superfície daquela monocamada

to the surface area to the intact red blood cells,

com a área da superfície formada pelas hemácias intactas,

they'd be able to tell

eles poderiam dizer

whether the red blood cell membrane

se a membrana de uma hemácia

is one or two layers thick.

tinha uma ou duas camadas de espessura.

To understand the design of their experiment,

Para entender a lógica da experiência deles,

imagine looking down at a sandwich.

imagine-se olhando para um sanduíche.

If you measure the surface area of what you see,

Se medir a área da superfície do que você vê,

you'll get the dimensions of a single slice of bread

vai encontrar as dimensões de uma única fatia de pão,

even though there are two slices,

mesmo havendo duas fatias,

one stacked perfectly atop the other.

uma posta perfeitamente sobre a outra.

But, if you open the sandwich

Mas, se abrir o sanduíche

and place the two slices side by side,

e colocar as duas fatias lado a lado,

you get twice the surface area.

você obtém o dobro da área de superfície.

The Gorter and Grendel experiment

O experimento de Gorter e Grendel

is basically the same idea.

é basicamente a mesma coisa.

The open sandwich is the monolayer formed

O sanduíche aberto é a monocamada formada

by extracted cellular lipids spreading out into a sheet.

de lipídeos extraídos das células se espalhando em forma de folha.

The closed sandwich is the intact red blood cell membrane.

O sanduíche fechado é a membrana da hemácia intacta.

Low and behold, they observed a two-to-one ratio,

Vejam só, eles observaram uma proporção de 2 para 1,

proving beyond the shadow of a doubt

estabelecendo, sem sombra de dúvida,

that a cell membrane is a bilayer,

que a membrana celular é uma bicamada,

which when unstacked,

que quando desempilhada,

yields a monolayer twice its size.

revela uma monocamada duas vezes maior.

So almost 30 years before the double-helix structure

Então, quase 30 anos antes da estrutura de dupla hélice

of DNA was elucidated,

do DNA ser desvendada,

a single experiment

uma experiência singular,

involving fancy versions of household materials

envolvendo versões mais extravagantes de materiais de limpeza doméstica,

enabled deep insight

possibilitou uma profunda compreensão

into the basic architecture of the cell.

da estrutura básica de uma célula.