4- Esquematize uma membrana celular identificando os seus componentes básicos, destacando suas propriedades de solubilidade ou insolubilidade com a molécula de água.
Passo 1
O enunciado pede que a gente faça um esquema de uma membrana celular, identificando seus componentes básicos e destacando como cada um interage (é solúvel ou insolúvel) com a molécula de água. O conteúdo envolvido é a estrutura de bicamada lipídica (fosfolipídios), colesterol, proteínas e carboidratos de superfície, além da ideia de regiões hidrofílicas e hidrofóbicas.
Passo 2
Começamos pelos fosfolipídios, que são moléculas anfipáticas. Cada fosfolipídio tem uma “cabeça” polar, que atrai água (hidrofílica), e duas “caudas” apolares, que repelem água (hidrofóbicas). Na membrana, esses fosfolipídios se organizam em bicamada, com as cabeças voltadas para os dois lados aquosos (extracelular e citosólico) e as caudas voltadas umas para as outras.
Passo 3
Inserido nessa bicamada, há o colesterol, que tem um anel rígido e uma pequena cadeia apolar. O colesterol se encaixa entre as caudas dos fosfolipídios, regulando a fluidez da membrana. Sua porção apolar interage com as caudas hidrofóbicas (insolúvel em água), e seu pequeno grupo hidroxila pode formar ligações de hidrogênio com as cabeças hidrofílicas (solúvel em água).
Passo 4
Também encontramos proteínas de membrana, que podem ser integrais (atravessam a bicamada) ou periféricas (associadas à superfície).
– As proteínas integrais têm regiões hidrofóbicas que se encaixam no interior da bicamada (insolúveis em água) e regiões hidrofílicas que ficam expostas às fases aquosas (solúveis em água).
– As proteínas periféricas ligam-se à face interna ou externa por interações fracas (ligações iônicas e de hidrogênio) com as cabeças polares dos fosfolipídios ou com outras proteínas.
– As proteínas integrais têm regiões hidrofóbicas que se encaixam no interior da bicamada (insolúveis em água) e regiões hidrofílicas que ficam expostas às fases aquosas (solúveis em água).
– As proteínas periféricas ligam-se à face interna ou externa por interações fracas (ligações iônicas e de hidrogênio) com as cabeças polares dos fosfolipídios ou com outras proteínas.
Passo 5
Na face externa da membrana há também glicolipídios e glicoproteínas, que possuem cadeias de carboidratos expostas ao meio extracelular. Essas cadeias são polares, portanto solúveis em água, e formam o glicocálix, importante para reconhecimento celular.
Passo 6
Com isso, destacamos as propriedades de solubilidade:
– Cabeças polares de fosfolipídios e carboidratos do glicocálix solúveis em água.
– Caudas apolares de fosfolipídios e regiões hidrofóbicas de proteínas integrais insolúveis em água, formando o interior da bicamada.
– Colesterol: parte hidroxila solúvel, anéis e cadeia apolar insolúveis.
– Cabeças polares de fosfolipídios e carboidratos do glicocálix
– Caudas apolares de fosfolipídios e regiões hidrofóbicas de proteínas integrais
– Colesterol: parte hidroxila solúvel, anéis e cadeia apolar insolúveis.
Resposta
Esquema simplificado em corte transversal:
água (extracelular) \
\uparrow \quad \uparrow \
\circ ̃̃̃̃ \circ \quad \circ ̃̃̃̃ \circ \
\vert \quad \quad \quad \vert \quad \quad \quad \vert \
\vert proteínas \vert \quad \vert proteínas \vert \
\vert integrais \vert \quad \vert integrais \vert \
\circ ̃̃̃̃ \circ \quad \circ ̃̃̃̃ \circ \
\downarrow \quad \downarrow \
água (citoplasmática)
\uparrow \quad \uparrow \
\circ ̃̃̃̃ \circ \quad \circ ̃̃̃̃ \circ \
\vert \quad \quad \quad \vert \quad \quad \quad \vert \
\vert proteínas \vert \quad \vert proteínas \vert \
\vert integrais \vert \quad \vert integrais \vert \
\circ ̃̃̃̃ \circ \quad \circ ̃̃̃̃ \circ \
\downarrow \quad \downarrow \
água (citoplasmática)
Legenda:
cabeça de fosfolipídio (hidrofílica
solúvel em água)
̃\ cauda de ácido graxo (hidrofóbica
insolúvel em água)
Proteínas integrais regiões hidrofílicas expostas
regiões hidrofóbicas no interior
Colesterol (não desenhado) se intercala entre as caudas (̃)
Glicocálix (cadeias de carboidrato) está na face externa, ligado a fosfolipídios e proteínas, e é solúvel em água.
̃\
Proteínas integrais
Colesterol (não desenhado) se intercala entre as caudas (̃)
Glicocálix (cadeias de carboidrato) está na face externa, ligado a fosfolipídios e proteínas, e é solúvel em água.