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Anfipático

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição anfipática

Uma molécula anfipática é uma molécula que possui partes polares e não polares. Os fosfolipídios, por exemplo, têm “caudas” de ácido graxo não polar e “cabeças” de fosfato polar.

“Polaridade” é uma propriedade importante das moléculas que determina como elas interagem com outras moléculas.

A polaridade é criada quando alguns núcleos atômicos em uma molécula atraem elétrons mais fortemente do que outros. O resultado é que a carga negativa dos elétrons se reúne mais em torno de um átomo do que outro, enquanto o outro átomo possui uma leve carga positiva porque os elétrons estão mais próximos do primeiro átomo.

As moléculas polares geralmente contêm elementos como oxigênio e enxofre, cujos núcleos atraem elétrons com muita força. Isso permite que eles retirem alguns elétrons dos átomos de parceiros.

A água é um bom exemplo de molécula polar – seu átomo de oxigênio afasta os átomos de seus hidrogênios.

As moléculas não polares, por outro lado, são frequentemente pesadas em elementos como o carbono, que têm uma tração razoavelmente média nos elétrons. Isso significa que as moléculas de carbono provavelmente compartilham elétrons igualmente e têm uma carga neutra.

No caso de moléculas polares, “como atrair como” – moléculas polares tendem a interagir fortemente com outras moléculas polares, porque suas extremidades positivas e negativas são atraídas um pelo outro.

As moléculas não polares, por outro lado, não interagem fortemente com moléculas polares e podem ser realmente empurradas para fora do caminho por outras moléculas polares que são atraídas pelas cargas parciais das moléculas polares.

As moléculas anfipáticas são biologicamente úteis porque podem interagir com substâncias polares e não polares.

Isso lhes permite tornar as coisas possíveis que não seriam possíveis apenas com moléculas polares e não polares, incluindo a criação de estruturas cruciais como a membrana celular.

Função de moléculas anfipáticas

Provavelmente, a função mais importante das moléculas anfipáticas na biologia está na formação da membrana celular.

Para a vida como a conhecemos, é crucial que os materiais da vida – como DNA, proteínas e moléculas de energia – estejam contidos em uma membrana. Isso aumenta as chances das moléculas interagindo e as protege de ameaças ambientais.

Você pode imaginar uma célula existente se seu DNA, proteínas e açúcares estivessem flutuando aleatoriamente em um lago? Alguns cientistas pensam que a vida pode ter começado dessa maneira, mas não é muito eficiente! Entre outras coisas, sem membranas celulares, seria impossível para seres vivos desenvolver grandes estruturas como o corpo humano que poderia existir fora da água.

As moléculas anfipáticas realizam esse feito notável de uma maneira enganosamente simples. Os fosfolipídios – o tipo de molécula anfipática que compõem a maioria das membranas celulares – são capazes de formar uma membrana estável porque sua “cabeça” é atraída para moléculas de água, enquanto suas “caudas” são repelidas por eles.

Isso significa que os fosfolipídios podem formar uma membrana estável que é impermeável para a maioria das substâncias apenas se unindo.

Na maioria das membranas celulares, as “caudas” não polares de fosfolipídios se reúnem dentro da membrana, enquanto as “cabeças” polares permanecem do lado de fora, interagindo com a água dentro e fora da célula.

Essa configuração é estável porque as cabeças polares “desejam” interagirem com moléculas de água polar o tempo todo, enquanto as caudas não polares “preferem” interagirem com outras caudas não polares.

Ter peças polares e não polares também é útil para algumas proteínas, especialmente proteínas que precisam abranger as partes polares e não polares da membrana celular para fazer seu trabalho.

Fora das células, as moléculas anfipáticas têm outra função extremamente útil: a maioria dos sabonetes e xampus são feitos de moléculas anfipáticas!

Os sabonetes funcionam porque suas moléculas combinam seções polares, que grudam na água, com seções não polares, que grudam em outras moléculas não polares, como graxa, óleo e a maioria das outras substâncias que não lavam a água sozinhas.

Muitas substâncias, incluindo graxa, não lavam a água porque não são polares. Como tal, as moléculas de graxa não têm “desejo” de interagir com moléculas de água, então elas meio que ficam sentadas lá enquanto você as esfrega.

A adição de sabão, no entanto, com suas moléculas anfipáticas, dá a moléculas de graxa algo com o qual eles “querem” interagir. Outras partes das moléculas de sabão então grudam na água, e as moléculas de sabão levam a graxa com elas quando se lavam!

Exemplos de moléculas anfipáticas

Exemplos #1: fosfolipídios

Como descrito acima, os fosfolipídios são moléculas cujas propriedades anfipáticas tornam a vida como a conhecemos.

Eles são o componente mais importante das membranas celulares e também formam membranas de organelas que permitem que as células cumpram suas funções metabólicas com mais eficiência.

As membranas feitas de fosfolipídios dentro dos cloroplastos permitem que as células vegetais colham energia da luz solar no processo de fotossíntese, que é crucial para a vida na Terra. As membranas fosfolipídicas em nossas próprias mitocôndrias permitem que nossas células liberam muita energia dos açúcares através do processo de respiração aeróbica.

Outras organelas que usam membranas fosfolipídicas para desempenhar funções de vida incluem com mais eficiência o núcleo, o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi e as vesículas.

Exemplos #2: sabão

Moléculas anfipáticas permitem detergentes, sabonetes, xampus e muitos outros produtos de limpeza para levar substâncias que não se afastam apenas com água.

Os sabonetes são tradicionalmente fabricados tratando substâncias gordas, como óleos vegetais ou gordura animal, com um produto químico chamado Lye. O Lye – um composto iônico como o sal – cria uma “cabeça” polar nas moléculas de ácidos graxos, resultando em moléculas que se ligarão à graxa e lavam -se com água.

Exemplos #3: proteínas de membrana

A função mais útil das membranas fosfolipídicas vem de sua capacidade de separar duas misturas químicas diferentes. As células aproveitam essa propriedade para criar e usar energia, inclusive durante a fotossíntese, a respiração aeróbica e o disparo de neurônios.

No entanto, para criar e regular duas químicas diferentes, as células devem ser capazes de mover seletivamente substâncias para frente e para trás através das membranas. Isso cria a necessidade de proteínas de transporte que atravessam as porções polares e não polares da membrana celular.

Para serem estáveis em seu papel como gatekeepers da membrana, as próprias proteínas da membrana devem ter regiões que se ligam ao interior não polar da membrana e à camada externa polar.

Receptores-proteínas que monitoram um lado da membrana para sinais químicos e produzem mudanças do outro lado da membrana se receberem um sinal-são outro tipo comum de proteína que precisa se unir às partes polares e não polares de a membrana celular.

As proteínas estruturais que fornecem um controle celular sobre a forma de sua membrana também devem ter essa propriedade.

Em geral, qualquer proteína na célula que deve funcionar dentro da membrana precisa ter regiões polares e não polares.

Termos de biologia relacionados

  • Membrana celular – A membrana que separa o interior de uma célula da parte externa de uma célula.
  • Lipídios-uma molécula não polar que consiste em muitos átomos de carbono e hidrogênio que compartilham elétrons igualmente.
  • Polar-um termo para moléculas cujos átomos compartilham elétrons de maneira equivalente, resultando em cargas parciais positivas e negativas em toda a molécula.

Questionário

1. Qual parte de um fosfolipídeo é polar? A. a cauda de ácidos graxos B. a cabeça de fosfato C. Ambos os acima D. Nenhuma das opções acima

Resposta à pergunta nº 1

B está correto. Grupos de fosfato contêm vários átomos de oxigênio, que atraem elétrons mais fortemente do que a maioria dos átomos. Isso resulta em grupos fosfatos com carga negativa e sendo atraídos por moléculas que possuem áreas de carga positiva inteira ou parcial.

2. Quais organelas usam membranas fosfolipídicas para desempenhar suas funções com mais eficiência? A. Cloroplastos B. Mitocôndrias C. Núcleus D. Retículo endoplasmático E. Todos os itens acima

Resposta à pergunta nº 2

E está correto. Todas essas organelas usam membranas fosfolipídicas para desempenhar suas funções.

3. Qual das alternativas a seguir tem maior probabilidade de ser uma molécula anfipática? A. um açúcar B. Uma molécula de DNA C. Uma proteína da membrana D. Nenhuma das opções acima

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. Uma proteína de membrana provavelmente deve interagir com o interior não polar e o exterior polar da membrana fosfolipídica. Como tal, é provável que tenha peças polares e não polares.

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