A fluidez da membrana celular é caracterizada pela capacidade de movimento das moléculas componentes dessa estrutura. Os seres vivos mantêm essa propriedade de duas formas: controlando a temperatura e/ou alterando a composição lipídica da membrana. Neste último aspecto, o tamanho e o grau de insaturação das caudas hidrocarbônicas dos fosfolipídios, conforme representados na figura, influenciam significativamente a fluidez. Isso porque quanto maior for a magnitude das interações entre os fosfolipídios, menor será a fluidez da membrana.
Representação simplificada da estrutura de um fosfolipídio
Assim, existem bicamadas lipídicas com diferentes composições de fosfolipídios, como as mostradas de I a V.
Qual das bicamadas lipídicas apresentadas possui maior fluidez?
a) |
I |
b) |
II |
c) |
III |
d) |
IV |
e) |
V |
As células são delimitadas pela membrana plasmática, um envoltório fluido de natureza lipoproteica que promove o controle do fluxo de substâncias entre os meios intracelular e extracelular.
A bicamada lipídica é formada por fosfolipídios, moléculas anfifílicas, formadas por duas regiões:
- cabeça hidrofílica: possui afinidade pela água e é formada por uma molécula de glicerol ligada a um grupo fosfato
- caudas hidrofóbicas (hidrocarbônicas): formadas por ácidos graxos que se afastam da água
Devido a este comportamento duplo, as moléculas de fosfolipídios, espontaneamente, arranjam-se em bicamadas quando são adicionadas à água.
Fosfolipídios formando a bicamada
Estrutura de um fosfolipídio
Os ácidos graxos são longas moléculas carbônicas (com, em média, 16 a 18 átomos de carbono) que formam as caudas que podem ser moléculas saturadas ou insaturadas. Os insaturados são aqueles que possuem pelo menos uma ligação dupla entre os átomos de carbono. Esta ligação induz uma curvatura na molécula que dificulta a interação com uma molécula de fosfolipídio adjacente. Assim, o arranjo das caudas carbônicas é desfavorável para interação entre moléculas vizinhas, o que favorece a fluidez da membrana. Enquanto isso, os ácidos graxos saturados são aqueles que possuem apenas ligações simples, formando caudas retas e com arranjo que favorece a interação, reduzindo a fluidez. Além da presença de insaturação, o tamanho dos ácidos graxos também interfere na fluidez: quanto maior for o tamanho dessas moléculas, maior é a interação com as moléculas vizinhas, reduzindo a fluidez da membrana.
Desse modo, dentre os modelos fornecidos pelo exercício, aquele que apresenta fosfolipídios com menor interação entre as moléculas vizinhas é aquele com fosfolipídios com caudas hidrocarbônicas menores e com mais insaturações, conforme contemplado pelo esquema II.
Imagens: REECE, J. B. et al. Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.