Insights into cell membranes via dish detergent - Ethan Perlstein

Percepção das membranas celulares através de detergente para a loiça — Ethan Perlstein

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Tradutor: Sara Oliveira Revisora: Margarida Ferreira

Every cell in your body

Cada célula do nosso corpo

is separated from those around it

está separada das que as rodeiam

by its outermost layer,

pela sua camada mais exterior,

its membrane.

a sua membrana.

A cell membrane must be both sturdy and flexible.

Uma membrana celular deve ser resistente e flexível.

Imagine a membrane made of metal -

Imaginem uma membrana feita de metal,

great at keeping the cell's guts inside,

excelente para manter as entranhas da célula no interior,

but horrible at letting materials flow in and out.

mas horrível para permitir que os materiais entrem e saiam.

But a membrane made of fishnet stocking

Mas uma membrana feita de meia de rede

would go too far in the opposite direction -

seria uma reviravolta exagerada,

leaky, but easily torn.

muito permeável, mas fácil de rasgar.

So, the ideal membrane falls somewhere in the middle.

Portanto, a membrana ideal está algures no meio.

Over the past few centuries,

Nos últimos séculos,

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

aprendemos muito sobre o funcionamento das membranas.

The tale starts in the late 1800's

Esta história começa no final do século XIX

when, according to legend,

quando, segundo reza a história,

a German woman named Agnes Pockels was doing dishes.

uma mulher alemã chamada Agnes Pockels estava a lavar a loiça.

Her observation, that not all detergents

A observação de que nem todos os detergentes

dissolve grease in the same way,

dissolviam a gordura da mesma forma,

piqued her curiosity,

despertou a sua curiosidade.

so she made careful measurements

Assim, mediu cuidadosamente

of the size of soapy films

o tamanho das películas de sabão

that formed on the surface

formadas na superfície

of a metal tray filled with water.

dum tabuleiro de metal cheio de água.

Later, in the 1920's, GE scientists

Mais tarde, nos anos 20, os cientistas da GE,

Irving Langmuir and Katharine Blodgett

Irving Langmuir e Katharine Blodgett,

reexamined the problem with a more elaborate contraption

reexaminaram o problema com um aparelho mais elaborado

and found that those tiny slicks

e descobriram que aquelas delgadas películas

were in fact a single layer of oil molecules.

eram uma camada única de moléculas de óleo.

Each oil molecule has one side

Cada molécula de água tem um lado

that loves water and floats on the surface,

que adora água e flutua à superfície,

and one side that loathes water

e outro lado que odeia água

and protrudes into the air.

e que se projeta no ar.

So what does it have to do with cell membranes?

Mas o que é que isso tem a ver com membranas celulares?

Well, at the turn of the 20th century,

Bem, na viragem do século XX,

chemists Charles Overton and Hans Meyer

os químicos Charles Overton e Hans Meyes

demonstrated that the cell membrane

demonstraram que a membrana celular

is composed of substances that,

é composta por substâncias que,

like oil,

tal como o óleo, têm uma parte que adora a água

have a water-loving part

and a water-loathing part.

e outra que odeia a água.

We now call these substances lipids.

Hoje em dia chamamos lípidos a estas substâncias.

In 1925, two scientists,

Em 1925, dois cientistas,

Evert Gorter and Francois Grendel,

Evert Gorter e François Grendel,

pushed our understanding further.

ampliaram o nosso conhecimento.

They designed an experiment meant to test

Conceberam uma experiência para testar

whether cell membranes

se as membranas da células

are made of only one layer of lipids,

eram compostas apenas por uma camada de lípidos,

a monolayer,

uma monocamada,

or two layers stacked on top of one another,

ou por duas camadas, uma em cima da outra,

called a bilayer.

chamada bicamada.

Gorter and Grendel drew blood

Gorter e Grendel tiraram sangue

from a dog,

a sheep,

a um cão, a uma ovelha,

a rabbit,

a um coelho, a uma cabra,

a goat,

a guinea pig,

and human volunteers.

a um porquinho-da-índia,

e a voluntários humanos.

From each of these samples,

A cada uma destas amostras,

they extracted all the lipids

extraíram todos os lípidos

from all the red blood cells

de todos os glóbulos vermelhos

and placed a few drops of this extract

e colocaram algumas gotas desse extrato

on a tray of water.

num tabuleiro com água.

True to form, the lipids, like oil,

Como é sua característica, os lípidos, tal como o óleo,

spread out into a monolayer,

espalharam-se numa monocamada,

whose size Gorter and Grendel could measure.

de um tamanho que Gorter e Grendel podiam medir.

If they compared the surface area of that monolayer

Se comparassem a área dessa monocamada

to the surface area to the intact red blood cells,

com a área dos glóbulos vermelhos intactos,

they'd be able to tell

poderiam dizer se a membrana do glóbulo vermelho

whether the red blood cell membrane

is one or two layers thick.

teria uma ou duas camadas de espessura.

To understand the design of their experiment,

Para perceber bem o conceito desta experiência,

imagine looking down at a sandwich.

imaginem uma sanduíche, vista de cima.

If you measure the surface area of what you see,

Se medirem a área do que vêem,

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

obterão as dimensões duma única fatia de pão

even though there are two slices,

apesar de existirem duas fatias,

one stacked perfectly atop the other.

perfeitamente encaixadas uma em cima da outra.

But, if you open the sandwich

Mas, se abrirem a sanduíche

and place the two slices side by side,

e colocarem as duas fatias lado a lado,

you get twice the surface area.

terão o dobro da área.

The Gorter and Grendel experiment

A experiência de Gorter e Grendel

is basically the same idea.

é basicamente o mesmo.

The open sandwich is the monolayer formed

A sanduíche aberta é a monocamada

by extracted cellular lipids spreading out into a sheet.

formada pelos lípidos celulares extraídos e espalhados numa camada.

The closed sandwich is the intact red blood cell membrane.

A sanduíche fechada é a membrana celular dos glóbulos vermelhos intactos.

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

E eis que observaram que a razão era de dois para um,

proving beyond the shadow of a doubt

provando para além de qualquer dúvida

that a cell membrane is a bilayer,

que a membrana celular é uma bicamada

which when unstacked,

que, quando é desmontada,

yields a monolayer twice its size.

dá origem a uma monocamada com o dobro do tamanho.

So almost 30 years before the double-helix structure

Portanto, quase 30 anos antes de a estrutura em dupla hélice

of DNA was elucidated,

do ADN ser clarificada,

a single experiment

uma única experiência

involving fancy versions of household materials

envolvendo versões mais complexas de materiais domésticos

enabled deep insight

permitiu um conhecimento mais profundo

into the basic architecture of the cell.

da arquitectura básica da célula.