Definição hidrofóbica

Hidrofóbico significa literalmente “o medo da água”. Moléculas e superfícies hidrofóbicas repelem a água. Líquidos hidrofóbicos, como o óleo, se separam da água. As moléculas hidrofóbicas são geralmente não polares, o que significa que os átomos que fazem a molécula não produzem um campo elétrico estático. Nas moléculas polares, essas regiões opostas de energia elétrica atraem moléculas de água. Sem cargas elétricas opostas nas moléculas, a água não pode formar ligações de hidrogênio com as moléculas. As moléculas de água formam mais ligações de hidrogênio consigo mesmas e as moléculas não polares se aglomeram.

O efeito hidrofóbico é causado por moléculas não polares agrupadas. As grandes macromoléculas podem ter seções hidrofóbicas, que dobrarão a molécula para que possam estar próximas uma da outra, longe da água. Muitos aminoácidos nas proteínas são hidrofóbicos, ajudando as proteínas a obter suas formas complicadas. O efeito hidrofóbico se estende aos organismos, pois muitas moléculas hidrofóbicas na superfície de um organismos os ajudam a regular a quantidade de água e nutrientes em seus sistemas.

Exemplo de hidrofóbico

Membranas celulares

As membranas celulares são feitas de macromoléculas conhecidas como fosfolipídios. Os fosfolipídios apresentam átomos fosforosos nas cabeças das moléculas, que atraem água. A cauda da molécula é feita de lipídios, que são moléculas hidrofóbicas. As cabeças hidrofílicas apontam para a água e as caudas hidrofóbicas se atraem. Em pequenos grupos, os fosfolipídios formam micelas. Como visto na figura abaixo, uma micela é uma pequena bola hidrofóbica. As caudas hidrofóbicas expulsa a água do centro da bola.

As membranas celulares são compostas por duas camadas de fosfolipídios, conhecidas como bicamada fosfolipídica. O meio da folha é feito de caudas hidrofóbicas, que expulsam a água e podem separar o conteúdo da célula do ambiente externo. As células têm uma variedade de proteínas especiais embutidas na membrana que ajudam a transportar moléculas hidrofílicas como água e íons através da porção média hidrofóbica da membrana.

Nas células eucarióticas, as organelas são formadas dentro das células a partir de sacos menores criados a partir de bicamadas fosfolipídicas. Os cientistas usaram as propriedades hidrofóbicas dos fosfolipídios para criar outra estrutura para fornecer medicamentos e nutrientes às células. Como visto no gráfico acima, os lipossomas são pequenos sacos que podem ser preenchidos com remédio. Com as proteínas certas incorporadas na membrana, o lipossoma se fundirá a membrana de uma célula alvo e entregará o remédio para o interior da célula.

Folhas de plantas

Muitas plantas têm revestimentos hidrofóbicos em suas folhas. É importante que a chuva e a água não sejam absorvidas pelas folhas, pois isso atrapalharia o fluxo de nutrientes, que dependem da passagem da água da raiz para a folha. Se a água pudesse viajar por osmose através da membrana celular e para a folha, mudaria a pressão osmótica nas folhas e a água não podia viajar pelas raízes. Até as plantas aquáticas protegem suas folhas com substâncias hidrofóbicas, que garantem que os nutrientes sejam puxados das raízes e os fluxos de água em uma direção através da planta. Abaixo está um exemplo de uma folha muito hidrofóbica, que faz com que as gotículas de água rolem da folha.

Penas de pássaros

Muitas aves aquáticas devem proteger suas penas da intrusão de água e secretar os óleos hidrofóbicos em suas penas, o que impede a penetração da água. Se você já ouviu o termo “como água fora de um pato”, essa fase se refere à hidrofobicidade das penas de pato. Ducks e muitos outros pássaros aquáticos passam uma quantidade considerável de tempo subaquático coletando alimentos. No entanto, eles também devem voar quando saem da água. Se a água pudesse penetrar em suas penas, os pássaros se tornariam pesados demais para voar. Os pássaros escovam os óleos hidrofóbicos que secretam da pele e das glândulas especiais nas penas. Quando mergulham debaixo d’água, os óleos formam uma barreira hidrofóbica que impede a penetração da água. Então, quando emergem, simplesmente sacudem a água e conseguem voar.

Termos de biologia relacionados

• Hidrofílico – moléculas ou substâncias que são atraídas pela água.
• Moléculas polares com cargas elétricas estáticas, que podem interagir com a água.
• As moléculas não polares que não possuem cargas elétricas estáticas e têm muito mais probabilidade de interagir com outros moleculares não polares do que com a água.
• Lipofílico – substâncias que são atraídas para gordura, diferente do hidrofóbico.

Questionário

1. Alguns aminoácidos são hidrofóbicos e outros são hidrofílicos. Os aminoácidos hidrofóbicos tendem a se agrupar em grandes proteínas. Por que a ordem dos aminoácidos em uma proteína é importante? A. A ordem determina a forma da proteína B. Não é importante, desde que todos os aminoácidos estejam presentes C. As proteínas são reconhecidas por sequência de aminoácidos

Resposta à pergunta nº 1

A está correto. Devido a efeitos hidrofóbicos, como a interação de aminoácidos hidrofóbicos e muitas outras ligações, as proteínas assumem uma estrutura complexa. Essa forma de uma proteína é incrivelmente importante. As proteínas usadas no reconhecimento de células tomam uma certa forma, que outras células podem “reconhecer” por proteínas que correspondem à sua forma, como uma trava e a chave. Se os aminoácidos em uma proteína estiverem fora de ordem, a proteína não se dobrará na forma certa e irá funcionar mal.

2. É criada uma substância que possui dipolos elétricos muito fortes nas moléculas, mas não interage com a água, devido à forte interação que ela tem consigo mesmo. Como você descreveria a molécula? A. hidrofílico e polar B. hidrofóbico e não polar C. hidrofóbico e polar

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. Embora isso fosse incomum, essa substância seria hidrofóbica e polar. A polaridade é uma condição causada por cargas elétricas estáticas nas moléculas, que se atraem. Geralmente, essas acusações atraem água, mas isso é apenas porque permitem que a água forme ligações de hidrogênio com uma substância. Se fosse criada uma substância que interrompeu a ligação de hidrogênio, seria hidrofóbica. Assim, uma molécula pode ser hidrofóbica e polar.

3. Muitos répteis, até répteis que habitam o deserto, têm escalas hidrofóbicas na parte externa do corpo. Por que um réptil do deserto gostaria de uma cobertura hidrofóbica? A. Para repelir os raios solares prejudiciais B. A barreira também trabalha para parar a evaporação C. Para ser protegido da chuva ácida

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. As escalas de muitos répteis protegem os animais da perda de água devido a evaporações. Enquanto muitos anfíbios que não têm escalas não podem ficar muito longe de uma fonte de água, muitos répteis vivem em ambientes quase desprovidos de água. Os animais habitantes do deserto secariam rapidamente se não por sua pele hidrofóbica e escalas os protegiam da evaporação.

Última atualização em 19 de agosto de 2022