Cell membranes are way more complicated than you think - Nazzy Pakpour

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior

Cell membranes are structures of contradictions.

As membranas das células são estruturas de contradições.

These oily films are hundreds of times thinner than a strand of spider silk,

Essas películas oleosas são centenas de vezes mais delgadas

do que um fio de seda duma aranha,

yet strong enough to protect the delicate contents of life:

mas suficientemente fortes para proteger o delicado conteúdo da vida:

the cell's watery cytoplasm, genetic material, organelles,

o citoplasma aquoso da célula, o material genético, os organelos

and all the molecules it needs to survive.

e todas as moléculas de que a célula necessita para viver.

How does the membrane work, and where does that strength come from?

Como é que funciona esta membrana e de onde provém a sua força?

First of all, it's tempting to think of a cell membrane

Primeiro que tudo, é tentador pensar na membrana celular

like the tight skin of a balloon,

como a pele esticada de um balão

but it's actually something much more complex.

mas ela é uma coisa muito mais complexa.

Na realidade, está em movimento constante,

In reality, it's constantly in flux,

shifting components back and forth to help the cell take in food,

trocando componentes de um lado para o outro,

para ajudar a célula a receber alimento,

remove waste,

libertar-se de desperdícios,

let specific molecules in and out,

deixar moléculas específicas entrar e sair,

communicate with other cells,

comunicar com outras células,

gather information about the environment,

reunir informações sobre o meio envolvente

and repair itself.

e reparar-se a si mesma.

The cell membrane gets this resilience, flexibility, and functionality

A membrana celular obtém resistência, flexibilidade e funcionalidade

by combining a variety of floating components

combinando uma série de componentes flutuantes

in what biologists call a fluid mosaic.

naquilo a que os biólogos chamam um mosaico fluido.

The primary component of the fluid mosaic

O principal componente do mosaico fluido

is a simple molecule called a phospholipid.

é uma simples molécula chamada fosfolípido.

Um fosfolípido tem uma cabeça polar, com carga elétrica

A phospholipid has a polar, electrically-charged head,

which attracts water,

que atrai a água

and a non-polar tail, which repels it.

e uma cauda não polar que a repele.

They pair up tail-to-tail in a two layer sheet

Ligam-se cauda com cauda numa folha de duas camadas

just five to ten nanometers thick that extends all around the cell.

com a espessura de cinco a dez nanometros, que envolve toda a célula.

The heads point in towards the cytoplasm

As cabeças apontam para o citoplasma no interior

and out towards the watery fluid external to the cell

e para o fluido aquoso no exterior da célula.

with the lipid tails sandwiched in between.

As caudas lípidas situam-se no meio.

This bilayer, which at body temperature has the consistency of vegetable oil,

Esta camada dupla, à temperatura do corpo, tem a consistência de um óleo vegetal,

is studded with other types of molecules,

e está cravejada de outros tipos de moléculas,

que incluem proteínas,

including proteins,

carbohydrates,

carboidratos

and cholesterol.

e colesterol.

O colesterol mantém a membrana numa fluidez correta

Cholesterol keeps the membrane at the right fluidity.

It also helps regulate communication between cells.

e também ajuda a regular a comunicação entre células.

Sometimes, cells talk to each other

Por vezes, as células falam umas com as outras

by releasing and capturing chemicals and proteins.

libertando e captando produtos químicos e proteínas.

The release of proteins is easy,

A libertação de proteínas é fácil,

but the capture of them is more complicated.

mas a sua captura é mais complicada.

That happens through a process called endocytosis

Isso ocorre através de um processo chamado endocitose

no qual secções da membrana envolvem substâncias

in which sections of the membrane engulf substances

and transport them into the cell as vesicles.

e transportam-nas para a célula como vesículas.

Once the contents have been released,

Depois de esvaziados os conteúdos,

the vesicles are recycled and returned to the cell membrane.

as vesículas são recicladas e devolvidas à membrana celular.

The most complex components of the fluid mosaic are proteins.

Os componentes mais complexos do mosaico fluido são as proteínas.

One of their key jobs is to make sure

Uma das suas tarefas principais é assegurar

that the right molecules get in and out of the cell.

que as moléculas certas entram e saem da célula.

As moléculas não polares, como o oxigénio,

Non-polar molecules, like oxygen,

carbon dioxide,

o dióxido de carbono,

and certain vitamins

e determinadas vitaminas

can cross the phospholipid bilayer easily.

podem atravessar facilmente a camada dupla de fosfolípidos.

But polar and charged molecules can't make it through the fatty inner layer.

Mas as moléculas polares e carregadas não passam pela camada gorda interior.

Transmembrane proteins stretch across the bilayer to create channels

As proteínas transmembrana estendem-se pela camada dupla

para criarem canais

that allow specific molecules through, like sodium and potassium ions.

que permitem entrar moléculas específicas, como os iões de sódio e de potássio.

Peripheral proteins floating in the inner face of the bilayer

As proteínas periféricas que flutuam na face interna da camada dupla

help anchor the membrane to the cell's interior scaffolding.

ajudam a fixar a membrana à estrutura interior da célula.

Outras proteínas na membrana celular

Other proteins in cell membranes can help fuse two different bilayers.

ajudam a fundir duas camadas duplas diferentes.

That can work to our benefit, like when a sperm fertilizes an egg,

Isso pode jogar a nosso favor,

como quando um espermatozoide fertiliza um ovo

but also harm us, as it does when a virus enters a cell.

mas também nos pode prejudicar, como quando um vírus entra numa célula.

And some proteins move within the fluid mosaic,

Algumas proteínas movimentam-se no mosaico fluido,

coming together to form complexes that carry out specific jobs.

reunindo-se para formar complexos que realizam diversas tarefas.

For instance, one complex might activate cells in our immune system,

Por exemplo, um complexo pode ativar células no sistema imunitário,

then move apart when the job is done.

e depois separar-se, quando termina o trabalho.

Cell membranes are also the site of an ongoing war

As membranas celulares também são o local de uma guerra permanente,

between us and all the things that want to infect us.

entre nós e todas as coisas que nos querem infetar.

In fact, some of the most toxic substances we know of

Algumas das substâncias mais tóxicas que conhecemos

are membrane-breaching proteins made by infectious bacteria.

são proteínas que rompem a membrana, produzidas por bactérias infecciosas.

These pore-forming toxins poke giant holes in our cell membranes,

Essas toxinas que formam poros

furam buracos gigantescos nas membranas celulares

causing a cell's contents to leak out.

fazendo com que o conteúdo da célula se escoe.

Scientists are working on developing ways to defend against them,

Os cientistas estão a estudar formas de nos defendermos delas,

like using a nano-sponge that saves our cells

como usar uma nano-esponja que salvaguarde as células

by soaking up the membrane-damaging toxins.

absorvendo as toxinas que prejudicam a membrana.

The fluid mosaic is what makes all the functions of life possible.

O mosaico fluido é o que torna possíveis todas as funções da vida.

Without a cell membrane, there could be no cells,

Sem uma membrana celular não haveria células

and without cells, there would be no bacteria,

e, sem células, não haveria bactérias,

no parasites,

nem parasitas,

no fungi,

nem fungos,

no animals,

nem animais,

and no us.

e nós também não.