As membranas das células são muito mais complicadas do que julgamos - Nazzy Pakpour

Vejam a lição completa em: https://ed.ted.com/lessons/cell-membranes-are-way-more-complicated-than-you-think-nazzy-pakpour

As membranas das células são estruturas de contradições. Essas películas oleosas são centenas de vezes mais delgadas do que um fio de seda duma aranha, mas suficientemente fortes para proteger o delicado conteúdo da vida: o citoplasma aquoso da célula, o material genético, as organelas e todas as moléculas de que a célula necessita para viver. Como é que funciona esta membrana e de onde lhe vem a sua força? Nazzy Pakpour investiga.

Lição de Nazzy Pakpour, animação de Zedem Media.

As membranas das células
são estruturas de contradições.

Essas películas oleosas são
centenas de vezes mais delgadas

do que um fio de seda duma aranha,

mas suficientemente fortes para proteger
o delicado conteúdo da vida:

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

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

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

Primeiro que tudo, é tentador pensar
na membrana celular

como a pele esticada de um balão

mas ela é uma coisa muito mais complexa.

Na realidade, está em movimento constante,

trocando componentes
de um lado para o outro,

para ajudar a célula a receber alimento,

libertar-se de desperdícios,

deixar moléculas específicas
entrar e sair,

comunicar com outras células,

reunir informações sobre o meio envolvente

e reparar-se a si mesma.

A membrana celular obtém resistência,
flexibilidade e funcionalidade

combinando uma série
de componentes flutuantes

naquilo a que os biólogos chamam
um mosaico fluido.

O principal componente do mosaico fluido

é uma simples molécula
chamada fosfolípido.

Um fosfolípido tem uma cabeça
polar, com carga elétrica

que atrai a água

e uma cauda não polar que a repele.

Ligam-se cauda com cauda
numa folha de duas camadas

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

As cabeças apontam
para o citoplasma no interior

e para o fluido aquoso
no exterior da célula.

As caudas lípidas situam-se no meio.

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

e está cravejada
de outros tipos de moléculas,

que incluem proteínas,

carboidratos

e colesterol.

O colesterol mantém a membrana
numa fluidez correta

e também ajuda a regular
a comunicação entre células.

Por vezes, as células
falam umas com as outras

libertando e captando
produtos químicos e proteínas.

A libertação de proteínas é fácil,

mas a sua captura é mais complicada.

Isso ocorre através de um processo
chamado endocitose

no qual secções da membrana
envolvem substâncias

e transportam-nas para a célula
como vesículas.

Depois de esvaziados os conteúdos,

as vesículas são recicladas
e devolvidas à membrana celular.

Os componentes mais complexos
do mosaico fluido são as proteínas.

Uma das suas tarefas principais
é assegurar

que as moléculas certas
entram e saem da célula.

As moléculas não polares, como o oxigénio,

o dióxido de carbono,

e determinadas vitaminas

podem atravessar facilmente
a camada dupla de fosfolípidos.

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

As proteínas transmembrana
estendem-se pela camada dupla

para criarem canais

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

As proteínas periféricas que flutuam
na face interna da camada dupla

ajudam a fixar a membrana
à estrutura interior da célula.

Outras proteínas na membrana celular

ajudam a fundir
duas camadas duplas diferentes.

Isso pode jogar a nosso favor,

como quando um espermatozoide
fertiliza um ovo

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

Algumas proteínas movimentam-se
no mosaico fluido,

reunindo-se para formar complexos
que realizam diversas tarefas.

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

e depois separar-se,
quando termina o trabalho.

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

entre nós e todas as coisas
que nos querem infetar.

Algumas das substâncias mais tóxicas
que conhecemos

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

Essas toxinas que formam poros

furam buracos gigantescos
nas membranas celulares

fazendo com que o conteúdo
da célula se escoe.

Os cientistas estão a estudar formas
de nos defendermos delas,

como usar uma nano-esponja
que salvaguarde as células

absorvendo as toxinas
que prejudicam a membrana.

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

Sem uma membrana celular
não haveria células

e, sem células,
não haveria bactérias,

nem parasitas,

nem fungos,

nem animais,

e nós também não.