TEDxUIdaho
Jakob Magolan: A crash course in organic chemistry
Jakob Magolan: Um curso relâmpago de química orgânica
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Jakob Magolan vem aqui para alterar a nossa perceção quanto à química orgânica. Numa palestra acessível cheia de gráficos impressionantes, ensina-nos as bases enquanto destrói o estereótipo de que a química orgânica é uma coisa assustadora.
Jakob Magolan - Organic chemist
Professor Jakob Magolan is a synthetic chemist who assembles new molecules to discover new medicines. Full bio
Professor Jakob Magolan is a synthetic chemist who assembles new molecules to discover new medicines. Full bio
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00:12
I'd like you to ask yourself,
0
623
1432
Gostava de vos perguntar:
00:14
what do you feel when you hear
the words "organic chemistry?"
the words "organic chemistry?"
1
2973
3789
O que sentem quando ouvem dizer
as palavras "química orgânica"?
as palavras "química orgânica"?
00:18
What comes to mind?
2
6786
1166
O que vos vem à cabeça?
00:20
There is a course offered
at nearly every university,
at nearly every university,
3
8763
3643
Há uma cadeira em quase
todas as universidades
todas as universidades
00:24
and it's called Organic Chemistry,
4
12430
1889
que se chama Química Orgânica.
00:26
and it is a grueling, heavy
introduction to the subject,
introduction to the subject,
5
14343
2769
É uma pesada introdução
exaustiva ao tema,
exaustiva ao tema,
00:30
a flood of content
that overwhelms students,
that overwhelms students,
6
18252
2974
uma torrente de conteúdos
que esmaga os estudantes
que esmaga os estudantes
00:33
and you have to ace it if you want
to become a doctor or a dentist
to become a doctor or a dentist
7
21250
4190
e que temos que fazer
para sermos médicos ou dentistas
para sermos médicos ou dentistas
00:37
or a veterinarian.
8
25464
1362
ou veterinários.
00:38
And that is why so many students
perceive this science like this ...
perceive this science like this ...
9
26850
3936
É por isso que muitos estudantes
encaram esta ciência assim:
encaram esta ciência assim:
00:44
as an obstacle in their path,
10
32127
1970
como um obstáculo no seu caminho.
00:46
and they fear it and they hate it
11
34121
2164
Têm medo dela e odeiam-na.
00:48
and they call it a weed-out course.
12
36309
2143
Chamam-lhe uma cadeira eliminatória.
00:50
What a cruel thing for a subject
to do to young people,
to do to young people,
13
38476
2825
Que coisa cruel haver um tema
que elimina jovens.
que elimina jovens.
00:53
weed them out.
14
41325
1189
00:55
And this perception spread
beyond college campuses long ago.
beyond college campuses long ago.
15
43538
3780
Esta perceção espalhou-se há muito tempo
pelos campus universitários.
00:59
There is a universal anxiety
about these two words.
about these two words.
16
47342
3672
Há uma ansiedade universal
em relação a estas duas palavras.
em relação a estas duas palavras.
01:04
I happen to love this science,
17
52963
2426
Acontece que eu adoro esta ciência
e penso que esta posição
em que foi colocada
em que foi colocada
01:07
and I think this position
in which we have placed it
in which we have placed it
18
55413
2500
01:09
is inexcusable.
19
57937
1741
é indesculpável.
01:11
It's not good for science,
and it's not good for society,
and it's not good for society,
20
59702
3861
Não é boa para a ciência,
e não é boa para a sociedade.
e não é boa para a sociedade.
01:15
and I don't think it has to be this way.
21
63587
2567
Penso que não tem que ser assim.
01:18
And I don't mean that this class
should be easier. It shouldn't.
should be easier. It shouldn't.
22
66178
4682
E não estou a dizer que esta cadeira
devia ser mais fácil, nada disso.
devia ser mais fácil, nada disso.
01:23
But your perception of these two words
23
71819
3817
Mas a vossa perceção destas duas palavras
01:28
should not be defined
by the experiences of premed students
by the experiences of premed students
24
76884
4389
não devia ser definida pela experiência
de estudantes de medicina
de estudantes de medicina
01:33
who frankly are going through
a very anxious time of their lives.
a very anxious time of their lives.
25
81297
3160
que, francamente, passam
por uma época muito ansiosa da vida.
por uma época muito ansiosa da vida.
01:37
So I'm here today because I believe
26
85720
2455
Assim, venho aqui porque creio
01:40
that a basic knowledge
of organic chemistry is valuable,
of organic chemistry is valuable,
27
88199
2633
que um conhecimento básico
de química orgânica é valioso
de química orgânica é valioso
01:42
and I think that it can be made
accessible to everybody,
accessible to everybody,
28
90856
4612
e penso que pode ser acessível
a toda a gente.
a toda a gente.
01:47
and I'd like to prove that to you today.
29
95492
2413
Gostava de provar isso hoje.
Posso tentar?
01:49
Would you let me try?
30
97929
1381
01:51
Audience: Yeah!
31
99334
1528
Audiência: Sim!
01:52
Jakob Magolan: All right, let's go for it.
32
100886
3063
Jakob Magolan: Ok, vamos lá.
01:55
(Laughter)
33
103973
1254
(Risos)
01:57
Here I have one of these
overpriced EpiPens.
overpriced EpiPens.
34
105251
2793
Tenho aqui um desses injetores caríssimos.
02:00
Inside it is a drug called epinephrine.
35
108540
2281
Contém uma droga chamada epinefrina.
02:03
Epinephrine can restart
the beat of my heart,
the beat of my heart,
36
111250
3134
A epinefrina pode pôr o meu coração
a bater outra vez
a bater outra vez
02:06
or it could stop a life-threatening
allergic reaction.
allergic reaction.
37
114408
2565
ou pode deter uma reação alérgica
que pode levar à morte.
que pode levar à morte.
02:08
An injection of this
right here will do it.
right here will do it.
38
116997
3364
Uma injeção com isto,
aqui mesmo, consegue fazer isso.
aqui mesmo, consegue fazer isso.
02:13
It would be like turning
the ignition switch
the ignition switch
39
121076
2095
Será como acionar
o interruptor de ignição
o interruptor de ignição
02:15
in my body's fight-or-flight machinery.
40
123195
2030
no maquinismo luta-ou-foge do meu corpo.
02:17
My heart rate, my blood pressure would
go up so blood could rush to my muscles.
go up so blood could rush to my muscles.
41
125249
3817
O ritmo cardíaco e a tensão arterial sobem
de modo que o sangue aflui aos músculos,
de modo que o sangue aflui aos músculos,
02:21
My pupils would dilate.
I would feel a wave of strength.
I would feel a wave of strength.
42
129090
2936
as pupilas dilatam-se,
sinto uma onda de força.
sinto uma onda de força.
02:24
Epinephrine has been the difference
between life and death for many people.
between life and death for many people.
43
132050
5150
A epinefrina tem sido a diferença
entre a vida e a morte para muita gente.
entre a vida e a morte para muita gente.
02:29
This is like a little miracle
that you can hold in your fingers.
that you can hold in your fingers.
44
137224
3195
É como um pequeno milagre
que temos entre os dedos.
que temos entre os dedos.
02:33
Here is the chemical structure
of epinephrine.
of epinephrine.
45
141459
3302
Esta é a estrutura química
da epinefrina.
da epinefrina.
02:37
This is what organic chemistry looks like.
46
145753
2207
É este o aspeto da química orgânica.
02:39
It looks like lines and letters ...
47
147984
2261
São linhas e letras,
02:43
No meaning to most people.
48
151362
1597
sem significado
para a maior parte das pessoas.
para a maior parte das pessoas.
02:45
I'd like to show you what I see
when I look at that picture.
when I look at that picture.
49
153740
2850
Gostava de vos mostrar o que vejo
quando olho para esta imagem.
quando olho para esta imagem.
02:49
I see a physical object
50
157645
1839
Vejo um objeto físico
02:53
that has depth and rotating parts,
51
161071
2350
que tem profundidade e partes rotativas,
02:55
and it's moving.
52
163445
1229
e está em movimento.
02:58
We call this a compound or a molecule,
53
166864
2104
Chamamos a isto um composto
ou uma molécula.
ou uma molécula.
03:00
and it is 26 atoms that are stitched
together by atomic bonds.
together by atomic bonds.
54
168992
5746
Os seus 26 átomos mantêm-se
juntos por ligações atómicas.
juntos por ligações atómicas.
03:07
The unique arrangement of these atoms
gives epinephrine its identity,
gives epinephrine its identity,
55
175443
4468
A organização especial destes átomos
dá à epinefrina a sua identidade
dá à epinefrina a sua identidade
03:11
but nobody has ever
actually seen one of these,
actually seen one of these,
56
179935
2311
mas nunca ninguém viu nenhum deles
03:14
because they're very small,
57
182270
1454
porque são muito pequenos,
03:15
so we're going to call this
an artistic impression,
an artistic impression,
58
183748
3148
por isso, vamos chamar-lhe
uma impressão artística.
uma impressão artística.
03:18
and I want to explain to you
how small this is.
how small this is.
59
186920
2230
Vou explicar-vos como isto é pequeno.
03:22
In here, I have less than
half a milligram of it dissolved in water.
half a milligram of it dissolved in water.
60
190618
4144
Aqui tenho menos de meio miligrama
dissolvido em água.
dissolvido em água.
03:26
It's the mass of a grain of sand.
61
194786
1573
É a massa de um grão de areia.
03:28
The number of epinephrine
molecules in here is one quintillion.
molecules in here is one quintillion.
62
196383
3936
O número de moléculas de epinefrina
aqui dentro é de um trilião.
aqui dentro é de um trilião.
03:33
That's 18 zeroes.
63
201528
1459
São 18 zeros.
03:35
That number is hard to visualize.
64
203011
1572
É um número difícil de visualizar.
03:37
Seven billion of us on this planet?
65
205336
2685
Sete mil milhões de pessoas neste planeta?
03:40
Maybe 400 billion stars in our galaxy?
66
208877
4755
Talvez 400 mil milhões de estrelas
na nossa galáxia?
na nossa galáxia?
Nem sequer estamos lá perto.
03:45
You're not even close.
67
213656
1151
03:46
If you wanted to get
into the right ballpark,
into the right ballpark,
68
214831
2097
Se quiserem chegar
a uma estimativa adequada
a uma estimativa adequada
03:48
you'd have to imagine every grain of sand
69
216952
2717
têm que imaginar cada grão de areia
03:51
on every beach,
under all the oceans and lakes,
under all the oceans and lakes,
70
219693
3596
em todas as praias,
sob todos os oceanos e lagos
sob todos os oceanos e lagos
03:55
and then shrink them all
so they fit in here.
so they fit in here.
71
223313
2722
e depois comprimi-los todos
para caberem aqui.
para caberem aqui.
03:59
Epinephrine is so small
we will never see it,
we will never see it,
72
227821
2850
A epinefrina é tão pequena
que nunca a veremos,
que nunca a veremos,
04:02
not through any microscope ever,
73
230695
2356
com qualquer microscópio que seja,
04:05
but we know what it looks like,
74
233995
1549
mas sabemos qual é o seu aspeto
04:07
because it shows itself
through some sophisticated machines
through some sophisticated machines
75
235568
3809
porque ela revela-se
sob máquinas sofisticadas
sob máquinas sofisticadas
04:11
with fancy names
76
239401
2132
com nomes pomposos
04:13
like "nuclear magnetic
resonance spectrometers."
resonance spectrometers."
77
241557
2405
como "espectrómetros de ressonância
magnética nuclear".
magnética nuclear".
04:17
So visible or not, we know
this molecule very well.
this molecule very well.
78
245398
3271
Visível ou não, conhecemos
muito bem esta molécula.
muito bem esta molécula.
Sabemos que é formada
por quatro tipos diferentes de átomos,
por quatro tipos diferentes de átomos,
04:20
We know it is made
of four different types of atoms,
of four different types of atoms,
79
248693
2443
04:23
hydrogen, carbon, oxygen and nitrogen.
80
251160
1913
hidrogénio, carbono, oxigénio e azoto.
04:25
These are the colors
we typically use for them.
we typically use for them.
81
253097
2767
Estas são as cores
que habitualmente usamos para eles.
que habitualmente usamos para eles.
04:27
Everything in our universe
is made of little spheres
is made of little spheres
82
255888
2627
Tudo no nosso universo
é feito de esferas minúsculas
é feito de esferas minúsculas
04:30
that we call atoms.
83
258539
1176
a que chamamos átomos.
04:31
There's about a hundred
of these basic ingredients,
of these basic ingredients,
84
259739
2402
Há cerca de cem
destes ingredientes básicos
destes ingredientes básicos
e todos eles são feitos
de três partículas mais pequenas:
de três partículas mais pequenas:
04:34
and they're all made
from three smaller particles:
from three smaller particles:
85
262165
2359
04:36
protons, neutrons, electrons.
86
264548
1636
protões, neutrões, eletrões.
04:38
We arrange these atoms
into this familiar table.
into this familiar table.
87
266208
2912
Organizamos estes átomos
nesta tabela familiar.
nesta tabela familiar.
04:42
We give them each a name and a number.
88
270755
2223
Damos a cada um deles
um nome e um número.
um nome e um número.
04:45
But life as we know it
doesn't need all of these,
doesn't need all of these,
89
273002
2326
Mas a vida, como a conhecemos,
não precisa de nada disto,
não precisa de nada disto,
04:47
just a smaller subset, just these.
90
275352
2515
apenas de um subconjunto
mais pequeno, apenas estes.
mais pequeno, apenas estes.
04:50
And there are four atoms in particular
that stand apart from the rest
that stand apart from the rest
91
278671
3303
Há quatro átomos, em especial,
que se distinguem dos restantes
que se distinguem dos restantes
como sendo os principais
componentes da vida.
componentes da vida.
04:53
as the main building blocks of life,
92
281998
2033
04:56
and they are the same ones
that are found in epinephrine:
that are found in epinephrine:
93
284055
3366
São exatamente os mesmos
que se encontram na epinefrina:
que se encontram na epinefrina:
04:59
hydrogen, carbon, nitrogen and oxygen.
94
287445
3038
hidrogénio, carbono, azoto e oxigénio.
05:04
Now what I tell you next
is the most important part.
is the most important part.
95
292512
2915
Agora vou falar-vos
da parte mais importante.
da parte mais importante.
05:08
When these atoms
connect to form molecules,
connect to form molecules,
96
296443
2856
Quando estes átomos
se ligam para formar moléculas,
se ligam para formar moléculas,
05:11
they follow a set of rules.
97
299323
1729
seguem um conjunto de regras.
05:13
Hydrogen makes one bond,
98
301076
2262
O hidrogénio faz uma ligação,
05:15
oxygen always makes two,
99
303362
1746
o oxigénio faz sempre duas,
05:17
nitrogen makes three
100
305132
1432
o azoto faz três
05:18
and carbon makes four.
101
306588
1524
e o carbono faz quatro.
05:20
That's it.
102
308857
1421
É assim mesmo.
05:22
HONC -- one, two, three, four.
103
310302
1685
HOAC — um, dois, três, quatro.
05:25
If you can count to four,
and you can misspell the word "honk,"
and you can misspell the word "honk,"
104
313962
3716
Se sabem contar até quatro
e souberem escrever "hoak",
e souberem escrever "hoak",
05:29
you're going to remember this
for the rest of your lives.
for the rest of your lives.
105
317702
2668
vão recordar isto até ao fim da vida.
(Risos)
05:32
(Laughter)
106
320394
1652
05:34
Now here I have four bowls
with these ingredients.
with these ingredients.
107
322070
2423
Ora bem, tenho aqui
quatro tijelas com estes ingredientes.
quatro tijelas com estes ingredientes.
05:36
We can use these to build molecules.
108
324517
2764
Podemos usá-los para criar moléculas.
05:40
Let's start with epinephrine.
109
328828
1579
Vamos começar com a epinefrina.
05:43
Now, these bonds between atoms,
they're made of electrons.
they're made of electrons.
110
331464
4181
Estas ligações entre átomos
são feitas de eletrões.
são feitas de eletrões.
Os átomos usam os eletrões
como braços para apanharem os vizinhos.
como braços para apanharem os vizinhos.
05:48
Atoms use electrons like arms
to reach out and hold their neighbors.
to reach out and hold their neighbors.
111
336454
3293
Dois eletrões em cada ligação,
como um aperto de mão,
como um aperto de mão,
05:51
Two electrons in each bond,
like a handshake,
like a handshake,
112
339771
2122
05:53
and like a handshake,
they are not permanent.
they are not permanent.
113
341917
2097
e, tal como um aperto de mão,
não são permanentes.
não são permanentes.
05:56
They can let go of one atom
and grab another.
and grab another.
114
344038
2143
Podem deixar escapar um átomo
e apanhar outro.
e apanhar outro.
05:58
That's what we call a chemical reaction,
115
346205
1906
Chamamos a isso uma reação química,
06:00
when atoms exchange partners
and make new molecules.
and make new molecules.
116
348135
2861
quando os átomos trocam parceiros
e criam novas moléculas.
e criam novas moléculas.
06:03
The backbone of epinephrine
is made mostly of carbon atoms,
is made mostly of carbon atoms,
117
351020
3585
A espinha dorsal da epinefrina
é feita sobretudo de átomos de carbono,
é feita sobretudo de átomos de carbono,
06:06
and that's common.
118
354629
1158
o que é vulgar.
06:07
Carbon is life's favorite
structural building material,
structural building material,
119
355811
2683
O carbono é o material de construção
estrutural preferido pela vida
estrutural preferido pela vida
06:10
because it makes
a good number of handshakes
a good number of handshakes
120
358518
3173
porque dá muitos apertos de mão
06:13
with just the right grip strength.
121
361715
2008
com a força de prisão adequada.
06:15
That's why we define organic chemistry
as the study of carbon molecules.
as the study of carbon molecules.
122
363747
3721
Por isso, definimos a química orgânica
como o estudo das moléculas de carbono.
como o estudo das moléculas de carbono.
06:20
Now, if we build the smallest molecules
we can think of that follow our rules,
we can think of that follow our rules,
123
368559
4963
Ao criarmos as moléculas mais pequenas
pensamos que seguem as nossas regras,
pensamos que seguem as nossas regras,
06:25
they highlight our rules,
and they have familiar names:
and they have familiar names:
124
373546
2572
elas iluminam as nossas regras
e têm nomes familiares:
e têm nomes familiares:
06:28
water, ammonia and methane,
H20 and NH3 and CH4.
H20 and NH3 and CH4.
125
376142
3785
água, amoníaco e metano,
H2O e NH3 e CH4.
H2O e NH3 e CH4.
06:33
The words "hydrogen,"
"oxygen" and "nitrogen" --
"oxygen" and "nitrogen" --
126
381739
2461
As palavras "hidrogénio",
"oxigénio" e "azoto"
"oxigénio" e "azoto"
06:36
we use the same words
127
384224
2268
são as mesmas palavras
que usamos para estas três moléculas
que têm dois átomos cada.
que têm dois átomos cada.
06:38
to name these three molecules
that have two atoms each.
that have two atoms each.
128
386516
2651
06:41
They still follow the rules,
129
389191
1341
Também seguem as regras
06:42
because they have one, two
and three bonds between them.
and three bonds between them.
130
390556
2668
porque têm uma, duas e três
ligações entre elas.
ligações entre elas.
06:45
That's why oxygen gets called O2.
131
393248
1725
É por isso que o oxigénio
se chama O2.
se chama O2.
06:48
I can show you combustion.
132
396449
1945
Posso mostrar-vos a combustão.
06:51
Here's carbon dioxide, CO2.
133
399323
2421
Este é o dióxido de carbono, CO2.
06:53
Above it, let's place water and oxygen,
and beside it, some flammable fuels.
and beside it, some flammable fuels.
134
401768
4904
Por cima dele,
colocamos a água e o oxigénio,
colocamos a água e o oxigénio,
e, ao lado dele, combustíveis inflamados
06:58
These fuels are made
of just hydrogen and carbon.
of just hydrogen and carbon.
135
406696
2302
que são feitos só de hidrogénio e carbono.
07:01
That's why we call them hydrocarbons.
We're very creative.
We're very creative.
136
409022
2716
Por isso, chamamos-lhe hidrocarbonetos.
Somos muito criativos.
Somos muito criativos.
07:03
(Laughter)
137
411762
1456
(Risos)
07:05
So when these crash
into molecules of oxygen,
into molecules of oxygen,
138
413242
2143
Quando estes se fracionam
em moléculas de oxigénio,
em moléculas de oxigénio,
07:07
as they do in your engine
or in your barbecues,
or in your barbecues,
139
415409
3714
como acontece nos motores
ou nos churrascos,
ou nos churrascos,
eles libertam energia e reorganizam-se.
07:12
they release energy and they reassemble,
140
420091
1993
Cada átomo de carbono
acaba no centro duma molécula de CO2,
acaba no centro duma molécula de CO2,
07:14
and every carbon atom
ends up at the center of a CO2 molecule,
ends up at the center of a CO2 molecule,
141
422108
2992
que está ligada a dois oxigénios,
07:17
holding on to two oxygens,
142
425124
1242
07:18
and all the hydrogens end up
as parts of waters,
as parts of waters,
143
426390
2449
e todos os hidrogénios
acabam como partes de água
acabam como partes de água
07:20
and everybody follows the rules.
144
428863
1992
e toda a gente segue as regras.
07:22
They are not optional,
145
430879
1318
Não são opcionais,
07:24
and they're not optional
for bigger molecules either,
for bigger molecules either,
146
432221
2478
e também não são opcionais
para as moléculas maiores,
para as moléculas maiores,
07:26
like these three.
147
434723
1418
como estas três.
07:29
This is our favorite vitamin
148
437347
2175
Esta é a nossa vitamina preferida
ao lado da nossa droga preferida
[Cafeína]
[Cafeína]
07:31
sitting next to our favorite drug,
149
439546
1650
07:33
(Laughter)
150
441220
1246
(Risos)
07:34
and morphine is one of the most
important stories in medical history.
important stories in medical history.
151
442490
3739
A morfina é uma das histórias
mais importantes da história da medicina.
mais importantes da história da medicina.
Marca o primeiro verdadeiro triunfo
da medicina sobre a dor física.
da medicina sobre a dor física.
07:38
It marks medicine's first
real triumph over physical pain,
real triumph over physical pain,
152
446253
2912
07:41
and every molecule has a story,
153
449189
2004
Todas as moléculas têm uma história
07:43
and they are all published.
154
451217
1584
e todas elas estão publicadas.
07:44
They're written by scientists,
and they're read by other scientists,
and they're read by other scientists,
155
452825
3466
Foram escritas por cientistas
e são lidas por outros cientistas,
e são lidas por outros cientistas,
07:48
so we have handy representations
to do this quickly on paper,
to do this quickly on paper,
156
456315
3075
por isso há representações acessíveis
para fazer isto no papel
para fazer isto no papel
e preciso de vos ensinar a fazer isso.
07:51
and I need to teach you how to do that.
157
459414
1859
Colocamos a epinefrina numa página
07:53
So we lay epinephrine flat on a page,
158
461297
2775
07:56
and then we replace all the spheres
with simple letters,
with simple letters,
159
464096
2680
depois substituímos todas as esferas
por letras simples,
por letras simples,
07:58
and then the bonds
that lie in the plane of the page,
that lie in the plane of the page,
160
466800
2495
depois as ligações que estão
no plano da página
no plano da página
tornam-se linhas regulares,
08:01
they just become regular lines,
161
469319
1809
08:03
and the bonds that point
forwards and backwards,
forwards and backwards,
162
471152
2253
e as ligações para a frente e para trás
passam a ser pequenos triângulos,
08:05
they become little triangles,
163
473429
1398
quer sólidos ou a tracejado
para indicar profundidade.
para indicar profundidade.
08:06
either solid or dashed to indicate depth.
164
474851
2139
08:09
We don't actually draw these carbons.
165
477330
2231
Na verdade, não desenhamos
estes carbonos.
estes carbonos.
08:11
We save time by just hiding them.
166
479585
2811
Poupamos tempo, escondendo-os.
08:14
They're represented
by corners between the bonds,
by corners between the bonds,
167
482897
3136
São representados
por cantos entre as ligações
por cantos entre as ligações
08:18
and we also hide every hydrogen
that's bonded to a carbon.
that's bonded to a carbon.
168
486057
3633
e também escondemos todo o hidrogénio
que está ligado a um carbono.
que está ligado a um carbono.
08:22
We know they're there
169
490583
1158
Sabemos que eles estão ali
08:23
whenever a carbon is showing us
any fewer than four bonds.
any fewer than four bonds.
170
491765
2898
sempre que um carbono nos está
a mostrar menos do que quatro ligações.
a mostrar menos do que quatro ligações.
08:27
The last thing that's done
is the bonds between OH and NH.
is the bonds between OH and NH.
171
495853
2936
A última coisa que se faz
são as ligações entre OH e NH.
são as ligações entre OH e NH.
08:31
We just get rid of those
to make it cleaner,
to make it cleaner,
172
499432
2088
Livramo-nos deles
para tornar tudo mais claro
para tornar tudo mais claro
08:33
and that's all there is to it.
173
501544
1477
e é tudo o que resta.
08:35
This is the professional way
to draw molecules.
to draw molecules.
174
503045
2580
Esta é a forma profissional
de desenhar moléculas.
de desenhar moléculas.
08:37
This is what you see on Wikipedia pages.
175
505649
2411
É o que vemos nas páginas da Wikipedia.
08:42
It takes a little bit of practice,
but I think everyone here could do it,
but I think everyone here could do it,
176
510793
3762
É preciso um pouco de prática
mas toda a gente aqui pode fazê-lo.
mas toda a gente aqui pode fazê-lo.
08:46
but for today, this is epinephrine.
177
514579
2726
Para hoje, esta é a epinefrina.
08:49
This is also called adrenaline.
They're one and the same.
They're one and the same.
178
517886
2928
Também lhe chamamos adrenalina,
é a mesma coisa.
é a mesma coisa.
É produzida pelas glândulas suprarrenais.
08:52
It's made by your adrenal glands.
179
520838
1612
08:54
You have this molecule swimming
through your body right now.
through your body right now.
180
522474
2952
Temos esta molécula a percorrer
o nosso corpo, neste momento.
o nosso corpo, neste momento.
08:57
It's a natural molecule.
181
525450
1690
É uma molécula natural.
08:59
This EpiPen would just give you
a quick quintillion more of them.
a quick quintillion more of them.
182
527164
4244
Este injetor dá-vos
mais um trilião dessas moléculas.
mais um trilião dessas moléculas.
09:03
(Laughter)
183
531432
1650
(Risos)
09:05
We can extract epinephrine
184
533106
3191
Podemos extrair a epinefrina
09:08
from the adrenal glands
of sheep or cattle,
of sheep or cattle,
185
536321
3420
das glândulas suprarrenais
das ovelhas ou das vacas,
das ovelhas ou das vacas,
09:11
but that's not
where this stuff comes from.
where this stuff comes from.
186
539765
2334
mas não é daí que obtemos
este produto.
este produto.
09:14
We make this epinephrine in a factory
187
542123
2868
Fazemos esta epinefrina em fábricas
09:17
by stitching together smaller molecules
that come mostly from petroleum.
that come mostly from petroleum.
188
545015
5239
ligando moléculas mais pequenas
que provêm sobretudo do petróleo.
que provêm sobretudo do petróleo.
09:23
And this is 100 percent synthetic.
189
551322
1709
Isto é 100% sintético.
09:25
And that word, "synthetic,"
makes some of us uncomfortable.
makes some of us uncomfortable.
190
553862
3253
Esta palavra "sintético"
deixa-nos pouco à vontade.
deixa-nos pouco à vontade.
09:29
It's not like the word "natural,"
which makes us feel safe.
which makes us feel safe.
191
557964
3295
Não é como a palavra "natural",
que nos faz sentir em segurança.
que nos faz sentir em segurança.
09:33
But these two molecules,
they cannot be distinguished.
they cannot be distinguished.
192
561283
3642
Mas estas duas moléculas
não se conseguem distinguir.
não se conseguem distinguir.
09:38
We're not talking about two cars
that are coming off an assembly line here.
that are coming off an assembly line here.
193
566263
3896
Não estamos a falar de dois carros
que saem duma linha de montagem.
que saem duma linha de montagem.
09:42
A car can have a scratch on it,
194
570183
2041
Um carro pode ter um arranhão,
09:44
and you can't scratch an atom.
195
572248
1855
mas não podemos arranhar um átomo.
09:46
These two are identical in a surreal,
almost mathematical sense.
almost mathematical sense.
196
574127
4548
Estas duas são idênticas, num sentido
surrealista, quase matemático.
surrealista, quase matemático.
09:50
At this atomic scale,
math practically touches reality.
math practically touches reality.
197
578699
3101
A esta escala atómica,
a matemática quase toca a realidade.
a matemática quase toca a realidade.
09:54
And a molecule of epinephrine ...
198
582128
1619
E uma molécula de epinefrina
09:56
it has no memory of its origin.
199
584779
1699
não tem memória da sua origem.
09:58
It just is what it is,
200
586502
1405
É apenas aquilo que é.
09:59
and once you have it,
201
587931
1151
Quando a temos,
10:01
the words "natural" and "synthetic,"
they don't matter,
they don't matter,
202
589106
4411
as palavras "natural" e "sintético"
não têm importância.
não têm importância.
10:06
and nature synthesizes
this molecule just like we do,
this molecule just like we do,
203
594284
3212
A natureza sintetiza esta molécula
tal como nós o fazemos,
tal como nós o fazemos,
10:09
except nature is much better
at this than we are.
at this than we are.
204
597520
2287
mas a natureza é muito melhor
nisto do que nós somos.
nisto do que nós somos.
10:11
Before there was life on earth,
205
599831
2378
Antes de haver vida na Terra,
10:14
all the molecules were small, simple:
206
602233
3007
todas as moléculas
eram pequenas e simples:
eram pequenas e simples:
10:17
carbon dioxide, water, nitrogen,
207
605264
1651
dióxido de carbono, água, azoto,
10:20
just simple things.
208
608018
1150
coisas muito simples.
10:21
The emergence of life changed that.
209
609192
1948
O aparecimento da vida alterou tudo.
10:23
Life brought biosynthetic factories
that are powered by sunlight,
that are powered by sunlight,
210
611164
3236
A vida trouxe fábricas biossintéticas
alimentadas pela luz solar.
alimentadas pela luz solar.
10:26
and inside these factories,
small molecules crash into each other
small molecules crash into each other
211
614424
3515
Dentro dessas fábricas,
as pequenas moléculas
chocaram umas com as outras
chocaram umas com as outras
10:29
and become large ones:
carbohydrates, proteins, nucleic acids,
carbohydrates, proteins, nucleic acids,
212
617963
3308
e tornaram-se grandes:
hidrocarbonetos, proteínas,
ácidos nucleicos,
ácidos nucleicos,
10:33
multitudes of spectacular creations.
213
621295
2453
multidões de criações espetaculares.
10:37
Nature is the original organic chemist,
214
625613
2325
A natureza é o químico orgânico original
10:40
and her construction also fills our sky
with the oxygen gas we breathe,
with the oxygen gas we breathe,
215
628932
3423
e as construções deles enchem o nosso céu
com o oxigénio que respiramos,
com o oxigénio que respiramos,
10:44
this high-energy oxygen.
216
632379
1468
com este oxigénio de alta energia.
10:47
All of these molecules are infused
with the energy of the sun.
with the energy of the sun.
217
635597
3261
Todas estas moléculas estão cheias
com a energia do sol.
com a energia do sol.
10:50
They store it like batteries.
218
638882
1468
Armazenam-no como baterias.
10:52
So nature is made of chemicals.
219
640810
2842
A Natureza é formada por químicos.
10:56
Maybe you guys can help me
to reclaim this word, "chemical,"
to reclaim this word, "chemical,"
220
644251
2937
Talvez vocês me ajudem
a reclamar esta palavra, "químicos",
a reclamar esta palavra, "químicos",
10:59
because it has been stolen from us.
221
647212
2499
porque ela foi-nos roubada.
11:01
It doesn't mean toxic,
and it doesn't mean harmful,
and it doesn't mean harmful,
222
649735
2699
Não significa "tóxico",
não significa "prejudicial"
não significa "prejudicial"
11:04
and it doesn't mean man-made or unnatural.
223
652458
2635
e não significa artificial
ou antinatural,
ou antinatural,
11:07
It just means "stuff," OK?
224
655117
3253
apenas significa "matéria", ok?
11:10
(Laughter)
225
658394
1521
(Risos)
11:11
You can't have
chemical-free lump charcoal.
chemical-free lump charcoal.
226
659939
4036
Não temos carvão isento de químicos.
11:15
That is ridiculous.
227
663999
1210
Isso é ridículo.
11:17
(Laughter)
228
665233
1001
(Risos)
11:18
And I'd like to do one more word.
229
666258
1833
Gostava de falar duma outra palavra.
11:20
The word "natural" doesn't mean "safe,"
230
668932
2675
A palavra "natural"
não significa "seguro",
não significa "seguro",
toda a gente sabe isso.
11:23
and you all know that.
231
671631
2508
11:26
Plenty of nature's
chemicals are quite toxic,
chemicals are quite toxic,
232
674163
4483
Muitos dos químicos da Natureza
são muito tóxicos,
são muito tóxicos,
11:30
and others are delicious,
233
678670
2603
outros são deliciosos.
11:33
and some are both ...
234
681297
1922
E alguns são as duas coisas,
11:35
(Laughter)
235
683243
1371
(Risos)
11:36
toxic and delicious.
236
684638
1690
são tóxicos e deliciosos.
11:38
The only way to tell
whether something is harmful
whether something is harmful
237
686813
2778
A única forma de saber
se uma coisa é prejudicial
se uma coisa é prejudicial
11:41
is to test it,
238
689615
1872
é testá-la,
11:43
and I don't mean you guys.
239
691511
2158
mas não estou a dizer que sejam vocês.
11:45
Professional toxicologists:
we have these people.
we have these people.
240
693693
2809
Os toxicólogos profissionais
— há pessoas dessas —
— há pessoas dessas —
11:48
They're well-trained,
241
696526
1514
são altamente treinados
11:50
and you should trust them like I do.
242
698064
2002
e vocês devem confiar neles
tal como eu faço.
tal como eu faço.
11:52
So nature's molecules are everywhere,
243
700893
1770
Há moléculas da natureza
por toda a parte,
por toda a parte,
11:54
including the ones that have decomposed
244
702687
1873
incluindo as que se decompuseram
11:56
into these black mixtures
that we call petroleum.
that we call petroleum.
245
704584
2310
naquelas misturas negras
a que chamamos petróleo.
a que chamamos petróleo.
11:58
We refine these molecules.
246
706918
2230
Refinamos essas moléculas.
12:01
There's nothing unnatural about them.
247
709695
1819
Não há nada de antinatural nelas.
12:03
We purify them.
248
711538
1150
Purificamo-las.
12:06
Now, our dependence on them for energy --
249
714228
2968
A nossa dependência delas
para energia
para energia
12:09
that means that every one of those carbons
gets converted into a molecule of CO2.
gets converted into a molecule of CO2.
250
717220
4009
significa que cada um daqueles carbonos
é convertido numa molécula de CO2.
é convertido numa molécula de CO2.
É um gás com efeito de estufa
que está a prejudicar o nosso clima.
que está a prejudicar o nosso clima.
12:13
That's a greenhouse gas
that is messing up our climate.
that is messing up our climate.
251
721253
2944
12:16
Maybe knowing this chemistry
will make that reality easier to accept
will make that reality easier to accept
252
724221
3691
Talvez o conhecimento desta química
torne essa realidade mais fácil de aceitar
torne essa realidade mais fácil de aceitar
12:19
for some people, I don't know,
253
727936
1470
a certas pessoas, não sei,
12:21
but these molecules
are not just fossil fuels.
are not just fossil fuels.
254
729430
2283
mas estas moléculas
não são apenas combustíveis fósseis.
não são apenas combustíveis fósseis.
12:24
They're also the cheapest
available raw materials
available raw materials
255
732523
2642
Também são as matérias primas
disponíveis, mais baratas,
disponíveis, mais baratas,
12:27
for doing something
that we call synthesis.
that we call synthesis.
256
735189
2334
para fazer uma coisa
a que chamamos síntese.
a que chamamos síntese.
12:30
We're using them like pieces of LEGO.
257
738195
2102
Usamo-las como peças de LEGO.
12:33
We have learned how to connect them
or break them apart with great control.
or break them apart with great control.
258
741083
4287
Aprendemos a ligá-las
ou a separá-las, com grande controlo.
ou a separá-las, com grande controlo.
12:37
I have done a lot of this myself,
259
745394
1606
Eu próprio já fiz isso muitas vezes
12:39
and I still think it's amazing
it's even possible.
it's even possible.
260
747024
2349
e penso que é espantoso,
isso ser possível.
isso ser possível.
12:41
What we do is kind of like assembling LEGO
261
749397
3302
O que fazemos é como montar LEGOS,
12:44
by dumping boxes of it
into washing machines,
into washing machines,
262
752723
3032
despejando caixas delas
nas máquinas de lavar,
nas máquinas de lavar,
12:47
but it works.
263
755779
1305
mas funciona.
12:49
We can make molecules that are
exact copies of nature, like epinephrine,
exact copies of nature, like epinephrine,
264
757108
4213
Podemos fazer moléculas
que são cópias exatas da natureza,
que são cópias exatas da natureza,
como a epinefrina
12:53
or we can make creations of our own
from scratch, like these two.
from scratch, like these two.
265
761345
3992
ou podemos fazer criações nossas
a partir do zero, como estas duas.
a partir do zero, como estas duas.
12:57
One of these eases the symptoms
of multiple sclerosis;
of multiple sclerosis;
266
765361
4270
Uma destas alivia os sintomas
da esclerose múltipla.
da esclerose múltipla.
13:01
the other one cures a type of blood cancer
that we call T-cell lymphoma.
that we call T-cell lymphoma.
267
769655
3787
A outra cura um tipo de cancro do sangue
a que chamamos linfoma da célula-T.
a que chamamos linfoma da célula-T.
13:05
A molecule with the right size and shape,
it's like a key in a lock,
it's like a key in a lock,
268
773466
4232
Uma molécula com a dimensão e forma exatas
é como uma chave numa fechadura
é como uma chave numa fechadura
13:09
and when it fits, it interferes
with the chemistry of a disease.
with the chemistry of a disease.
269
777722
3475
e, quando encaixa, interfere
com a química duma doença.
com a química duma doença.
13:13
That's how drugs work.
270
781221
1293
É assim que os medicamentos funcionam.
13:15
Natural or synthetic,
271
783580
1620
Naturais ou sintéticos,
13:17
they're all just molecules that happen
to fit snugly somewhere important.
to fit snugly somewhere important.
272
785224
3460
são apenas moléculas que encaixam
confortavelmente onde é importante.
confortavelmente onde é importante.
13:20
But nature is much better
at making them than we are,
at making them than we are,
273
788708
2680
Mas a natureza é muito melhor
a fazê-las do que nós
a fazê-las do que nós
as dela são mais impressionantes
do que as nossas.
do que as nossas.
13:23
so hers look more impressive than ours,
274
791412
2112
13:25
like this one.
275
793548
1578
como esta aqui.
13:27
This is called vancomycin.
276
795150
1945
Esta chama-se vancomicina.
13:29
She gave this majestic beast
two chlorine atoms
two chlorine atoms
277
797119
3063
Esta deve o seu ar majestoso
a dois átomos de cloro
a dois átomos de cloro
13:32
to wear like a pair of earrings.
278
800206
2185
que usa como dois brincos.
13:34
We found vancomycin in a puddle of mud
in a jungle in Borneo in 1953.
in a jungle in Borneo in 1953.
279
802415
5167
Descobrimos a vancomicina numa poça
de lama na selva em Bornéu, em 1953.
de lama na selva em Bornéu, em 1953.
13:39
It's made by a bacteria.
280
807606
1816
É feita por uma bactéria.
13:42
We can't synthesize this
cost-efficiently in a lab.
cost-efficiently in a lab.
281
810355
2746
Não podemos sintetizá-la
a preço adequado em laboratório.
a preço adequado em laboratório.
13:45
It's too complicated for us, but we
can harvest it from its natural source,
can harvest it from its natural source,
282
813798
4319
É demasiado complicada, mas podemos
apanhá-la na sua origem natural.
apanhá-la na sua origem natural.
13:50
and we do, because this is
one of our most powerful antibiotics.
one of our most powerful antibiotics.
283
818141
4183
É o que fazemos, porque é um
dos nossos antibióticos mais poderosos.
dos nossos antibióticos mais poderosos.
13:54
And new molecules are reported
in our literature every day.
in our literature every day.
284
822348
2955
Todos os dias aparecem
novas moléculas na literatura.
novas moléculas na literatura.
13:57
We make them or we find them
in every corner of this planet.
in every corner of this planet.
285
825327
3230
Fazemo-las ou descobrimo-las
em cada canto deste planeta.
em cada canto deste planeta.
14:01
And that's where drugs come from,
286
829982
1691
É de onde provêm as drogas
14:03
and that's why your doctors
have amazing powers ...
have amazing powers ...
287
831697
2245
e é por isso que os médicos
têm poderes fantásticos
têm poderes fantásticos
14:05
(Laughter)
288
833966
1022
(Risos)
14:07
to cure deadly infections
and everything else.
and everything else.
289
835012
2206
para curar infeções mortíferas
e tudo o mais.
e tudo o mais.
14:09
Being a physician today
is like being a knight in shining armor.
is like being a knight in shining armor.
290
837242
3715
Ser médico hoje em dia é como ser
um cavaleiro de armadura reluzente.
um cavaleiro de armadura reluzente.
14:13
They fight battles
with courage and composure,
with courage and composure,
291
841948
2901
Travam batalhas
com coragem e compostura,
com coragem e compostura,
14:16
but also with good equipment.
292
844873
1620
mas também com um bom equipamento.
14:18
So let's not forget the role
of the blacksmith in this picture,
of the blacksmith in this picture,
293
846517
4018
Por isso, não esqueçamos o papel
do ferreiro nesta imagem,
do ferreiro nesta imagem,
14:22
because without the blacksmith,
things would look a little different ...
things would look a little different ...
294
850559
3463
porque sem o ferreiro
as coisas seriam um pouco diferentes.
as coisas seriam um pouco diferentes.
14:26
(Laughter)
295
854046
2093
(Risos)
14:28
But this science is bigger than medicine.
296
856163
2333
Mas esta ciência é maior
do que a medicina.
do que a medicina.
14:30
It is oils and solvents and flavors,
fabrics, all plastics,
fabrics, all plastics,
297
858520
6219
São óleos e solventes e perfumes,
tecidos, todos os plásticos,
tecidos, todos os plásticos,
14:36
the cushions that
you're sitting on right now --
you're sitting on right now --
298
864763
2270
as almofadas em que estão sentados agora
14:39
they're all manufactured,
and they're mostly carbon,
and they're mostly carbon,
299
867057
2460
— tudo é fabricado e tudo é,
sobretudo, carbono,
sobretudo, carbono,
14:41
so that makes all of it organic chemistry.
300
869541
2034
portanto, tudo isso é feito
de química orgânica.
de química orgânica.
14:43
This is a rich science.
301
871599
2189
É uma ciência rica.
14:45
I left out a lot today:
302
873812
1854
Hoje, deixei de fora muita coisa:
14:47
phosphorus and sulfur and the other atoms,
303
875690
3185
o fósforo, o enxofre e os outros átomos
14:51
and why they all bond the way they do,
304
879812
2285
e porque é que se ligam
do modo que o fazem,
do modo que o fazem,
14:54
and symmetry
305
882121
1255
a sua simetria
14:55
and non-bonding electrons,
306
883400
1821
e os eletrões que não se ligam,
14:57
and atoms that are charged,
307
885245
1544
e os átomos que estão carregados
14:58
and reactions and their mechanisms,
and it goes on and on and on,
and it goes on and on and on,
308
886813
3096
e as reações e os seus mecanismos,
e mais coisas que não acabam.
e mais coisas que não acabam.
15:01
and synthesis takes a long time to learn.
309
889933
2010
As sínteses que levam
muito tempo a aprender.
muito tempo a aprender.
15:03
But I didn't come here to teach
you guys organic chemistry --
you guys organic chemistry --
310
891967
2881
Mas não vim aqui para vos ensinar
química orgânica.
química orgânica.
15:06
I just wanted to show it to you,
311
894872
1842
Eu só queria mostrá-la
15:08
and I had a lot of help with that today
from a young man named Weston Durland,
from a young man named Weston Durland,
312
896738
5039
e tive uma grande ajuda hoje
de um jovem chamado Weston Durland
de um jovem chamado Weston Durland
15:13
and you've already seen him.
313
901801
1476
— vocês já o viram.
15:16
He's an undergraduate
student in chemistry,
student in chemistry,
314
904427
2151
É um estudante de química
já licenciado
já licenciado
15:18
and he also happens to be
pretty good with computer graphics.
pretty good with computer graphics.
315
906602
3278
que também é muito bom
com gráficos de computador.
com gráficos de computador.
15:21
(Laughter)
316
909904
1737
(Risos)
15:23
So Weston designed
all the moving molecules
all the moving molecules
317
911665
4088
Weston concebeu
todas as moléculas em movimento
todas as moléculas em movimento
15:27
that you saw today.
318
915777
1412
que vocês viram hoje.
15:29
He and I wanted to demonstrate
through the use of graphics like these
through the use of graphics like these
319
917213
3240
Ele e eu quisemos demonstrar,
através de gráficos como estes,
através de gráficos como estes,
que é possível ajudar uma pessoa
a falar desta ciência complicada.
a falar desta ciência complicada.
15:32
to help someone talk
about this intricate science.
about this intricate science.
320
920477
2458
15:35
But our main goal was just to show you
321
923316
2341
Mas o nosso principal objetivo
é mostrar-vos
é mostrar-vos
15:37
that organic chemistry
is not something to be afraid of.
is not something to be afraid of.
322
925681
2959
que a química orgânica
não mete medo a ninguém.
não mete medo a ninguém.
15:41
It is, at its core, a window
323
929418
3190
No seu âmago, é uma janela
15:44
through which the beauty
of the natural world looks richer.
of the natural world looks richer.
324
932632
3709
através da qual a beleza
do mundo natural parece mais rica.
do mundo natural parece mais rica.
15:48
Thank you.
325
936365
1151
Obrigado.
15:49
(Applause)
326
937540
3267
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Jakob Magolan - Organic chemistProfessor Jakob Magolan is a synthetic chemist who assembles new molecules to discover new medicines.
Why you should listen
Jakob Magolan holds the Boris Family Endowed Chair in Drug Discovery at McMaster University in Canada. As a graduate student, he was trained to synthesize the complex and beautiful molecules made by nature from simple chemical building blocks. His medicinal chemistry laboratory now partners with biologists and clinicians to find new molecules and innovative strategies to treat disease. He and his colleagues at McMaster's Institute for Infectious Disease Research are working to discover new antibiotics to combat the threat of drug-resistant microbial infections.
Magolan has taught organic chemistry to hundreds of undergraduate students. He believes in the tremendous value of scientific literacy in society and loves to share his appreciation of science with the public. Magolan prepared this TEDx talk together with graphic designer Weston Durland, who was one of his chemistry students.
Jakob Magolan | Speaker | TED.com