ENEM 2012
Quando colocados em água, os fosfolipídeos tendem a formar lipossomos, estruturas formadas por uma bicamada lipídica, conforme mostrado na figura. Quando rompida, essa estrutura tende a se reorganizar em um novo lipossomo.
Esse arranjo característico se deve ao fato de os fosfolipídios apresentarem uma natureza
polar, ou seja, serem inteiramente solúveis em água.
apolar, ou seja, não serem solúveis em solução aquosa.
anfotérica, ou seja, podem comportar-se como ácidos e bases.
insaturada, ou seja, possuírem duplas ligações em sua estrutura.
anfifílica, ou seja, possuírem uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica.
Resolução
A questão descreve a formação de lipossomos por fosfolipídios em água, mostrando uma estrutura de bicamada lipídica. O objetivo é identificar a característica dos fosfolipídios que explica esse arranjo.
1. Análise do Texto e da Imagem: O texto informa que fosfolipídios em água formam bicamadas (lipossomos). A imagem ilustra essa estrutura: os fosfolipídios se organizam com suas "cabeças" (representadas por círculos) voltadas para o meio aquoso (tanto interno quanto externo ao lipossomo) e suas "caudas" (representadas por linhas onduladas) voltadas para o interior da bicamada, longe da água.
2. Estrutura do Fosfolipídio: É fundamental saber que um fosfolipídio é uma molécula complexa. Possui uma "cabeça" que contém um grupo fosfato (geralmente ligado a outra molécula polar como a colina), tornando essa região polar e hidrofílica (com afinidade pela água). Possui também duas "caudas" de ácidos graxos, que são longas cadeias de hidrocarbonetos, tornando essa região apolar e hidrofóbica (com aversão à água).
3. Interação com a Água: A água é uma molécula polar. Segundo o princípio "semelhante dissolve semelhante", substâncias polares tendem a interagir com a água (hidrofílicas), enquanto substâncias apolares tendem a evitar o contato com a água (hidrofóbicas).
4. Formação da Bicamada: Devido à sua natureza dupla (uma parte polar/hidrofílica e outra apolar/hidrofóbica), os fosfolipídios em água se organizam espontaneamente para minimizar o contato das caudas hidrofóbicas com a água e maximizar o contato das cabeças hidrofílicas com a água. A formação de uma bicamada, como vista no lipossomo, atinge esse objetivo: as cabeças polares ficam em contato com a água (dentro e fora), e as caudas apolares ficam "escondidas" no interior da bicamada, interagindo entre si.
5. Terminologia: Moléculas que possuem tanto uma região polar (hidrofílica) quanto uma região apolar (hidrofóbica) são chamadas de anfifílicas ou anfipáticas.
6. Conclusão: O arranjo característico dos fosfolipídios em bicamadas (lipossomos) em meio aquoso deve-se à sua natureza anfifílica. As partes hidrofílicas interagem com a água, e as partes hidrofóbicas se agregam para evitar a água.
7. Análise das Alternativas:
- A (polar): Incorreto. Se fossem inteiramente polares, se dissolveriam livremente na água, não formando uma estrutura organizada como a bicamada.
- B (apolar): Incorreto. Se fossem inteiramente apolares, não seriam solúveis em água e se agregariam de forma diferente (como uma gota de óleo), sem formar uma bicamada com superfícies voltadas para a água.
- C (anfotérica): Incorreto. Anfotérico refere-se à capacidade de atuar como ácido ou base, o que não explica a organização estrutural em água baseada na polaridade.
- D (insaturada): Incorreto. A presença de duplas ligações (insaturação) nas caudas afeta a fluidez da membrana, mas não é a razão fundamental para a formação da bicamada. Tanto fosfolipídios saturados quanto insaturados formam bicamadas devido à sua natureza anfifílica.
- E (anfifílica): Correto. A natureza anfifílica (parte hidrofílica e parte hidrofóbica) é a propriedade que direciona a auto-organização dos fosfolipídios em bicamadas em ambiente aquoso.
Dicas
Erros Comuns
Fosfolipídios: São lipídios complexos compostos por uma molécula de glicerol, duas cadeias de ácidos graxos (caudas apolares/hidrofóbicas) e um grupo fosfato ligado a um grupo polar (cabeça polar/hidrofílica).
Polaridade e Solubilidade: Moléculas polares (como a água) possuem distribuição desigual de cargas elétricas. Moléculas apolares não possuem essa separação de cargas. A regra geral é "semelhante dissolve semelhante": substâncias polares dissolvem em solventes polares (como água), e substâncias apolares dissolvem em solventes apolares.
Interações Hidrofílicas e Hidrofóbicas: Interações hidrofílicas ("amigas da água") ocorrem entre moléculas polares e a água. Interações hidrofóbicas ("aversão à água") descrevem a tendência de moléculas apolares se agregarem em meio aquoso para minimizar o contato com a água.
Moléculas Anfifílicas (ou Anfipáticas): São moléculas que possuem regiões distintas com propriedades de solubilidade opostas: uma parte é hidrofílica (polar) e outra parte é hidrofóbica (apolar). Exemplos incluem fosfolipídios e detergentes.
Bicamada Lipídica: É a estrutura fundamental das membranas celulares, formada pela auto-organização de fosfolipídios em meio aquoso. As cabeças polares ficam voltadas para o meio aquoso (intra e extracelular), e as caudas apolares ficam voltadas para o interior da bicamada.
Lipossomos: São vesículas esféricas formadas por uma ou mais bicamadas lipídicas, com um compartimento aquoso interno. São modelos de membranas celulares e usados em drug delivery.
Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.
