Bioquímica Básica
7.1 Interações entre lipídios anfipáticos: a bicamada lipídica
7.1 Interações entre lipídios an páticos: a bicamada
lipídica
Lipídios anfipáticos, quando adicionados a um meio aquoso, tendem a agregar-se, organizando-se espontaneamente em estruturas plurimoleculares. Estas estruturas maximizam as interações hidrofóbicas entre as cadeias carbônicas, isolando-as da água, e deixam os grupos polares em contato com o solvente, com o qual podem interagir. Tais arranjos moleculares constituem o estado de menor energia livre para esses lipídios em água e resultam da presença de duas regiões com solubilidade diferente na mesma molécula. O tipo de estrutura formada é determinado
pela geometria da molécula do lipídio anfipático (Figura 7.1).
Lipídios e seus derivados com uma única cadeia carbônica, como ácidos graxos, sabões e detergentes, devido à forma cônica e afilada de suas
moléculas, constituem, preferencialmente, micelas (Figura 7.1 a). Nestas estruturas esféricas, as cadeias de hidrocarboneto dispõem-se no interior, separadas da água, e os grupos polares posicionam-se na superfície externa, interagindo com o solvente. A formação de micelas é uma etapa importante na digestão dos lipídios da dieta.
As moléculas dos glicerofosfolipídios e esfingolipídios têm uma forma cilíndrica, devido à presença de duas cadeias apolares. Tal estrutura favorece sua agregação mais estável em uma camada dupla de moléculas, a
bicamada lipídica (Figura 7.1 b). As moléculas de lipídios alinham-se lado a lado, compondo duas monocamadas; as cadeias carbônicas das monocamadas agrupam-se frente a frente, de modo a criar um domínio hidrofóbico no meio da bicamada; os grupos hidrofílicos dispõem-se na superfície das duas faces da bicamada, interagindo com a água. O colesterol pode intercalar-se entre os lipídios anfipáticos que constituem as bicamadas lipídicas.
Bicamadas lipídicas tendem a converter-se em estruturas fechadas, que são mais estáveis, por não apresentarem caudas hidrofóbicas expostas ao solvente, como acontece na periferia das bicamadas planas. Denominam-se lipossomos essas vesículas esféricas sintéticas constituídas por uma bicamada lipídica contínua, delimitando uma cavidade interna preenchida
por solvente (Figura 7.1 c). Podem ser produzidos com moléculas de um único tipo ou de diferentes tipos de lipídios anfipáticos. Os lipossomos têm sido empregados como modelos para o estudo de bicamadas lipídicas e membranas.
Figura 7.1 Estruturas formadas por lipídios anfipáticos em meio aquoso. a) Micelas são formadas por moléculas de lipídios com uma única cadeia carbônica, cadeias estas que se localizam no interior dessas estruturas. b) A bicamada lipídica é uma estrutura bidimensional na qual as cadeias carbônicas formam um domínio central hidrofóbico, isolando-se da água, exceto nas extremidades da bicamada; é a estrutura comumente formada por lipídios anfipáticos com duas cadeias de hidrocarboneto. c) Lipossomo é uma vesícula oca, resultante do fechamento de uma bicamada lipídica, dotada de uma cavidade central preenchida por solvente.