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.

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 to solúveis em água.
– Caudas apolares de fosfolipídios e regiões hidrofóbicas de proteínas integrais to insolúveis em água, formando o interior da bicamada.
– 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)
Legenda:
circ = cabeça de fosfolipídio (hidrofílica to solúvel em água)
̃\ = cauda de ácido graxo (hidrofóbica to 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.

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