Amphipathic é uma palavra usada para descrever um composto químico, contendo tanto polar (solúvel em água) e apolar (não solúvel em água), partes em sua estrutura. Pode também referir-se a um composto químico com regiões hidrofóbicas e hidrofílicas. Em biologia, as moléculas anfipáticas são importantes na formação de membranas biológicas e micelas., Através deles, a membrana plasmática, em particular, é capaz de criar uma barreira seletiva eficaz para que nem todas as substâncias possam entrar ou sair da célula. Em vez disso, alguns deles precisam de mecanismos de transporte. Isso é essencial para regular sua concentração dentro da célula, e isso, por sua vez, é crucial para manter a homeostase.

etimologia

o termo anfipático veio de ANFIS gregos, significando ” ambos “e pathy, da páteia grega, significando” sofrimento”,”sentimento”. Sinónimos: amphiphilic.

Estrutura

O termo amphipathic é uma palavra descritiva para uma substância ou composto químico que possui ambos os hidrofóbicos e hidrofílicos partes em sua estrutura., A porção hidrofóbica é tipicamente uma grande fracção hidrocarbonada CH3 (CH2) n, Com n > 4). Esta porção é não-Solar e lipofílica. A porção hidrofílica é carregada ou não carregada grupo funcional polar. O grupo carregado pode ser aniônico ou catiônico. O grupo aniônico carrega uma carga negativa e pode ser na forma de carboxilatos (RCO2–), sulfatos (RSO4–), sulfonatos (RSO3–), e fosfatos. O grupo catiônico, por sua vez, carrega uma carga positiva. Um exemplo é o amônio (RNH3+)., Um composto anfipático pode ter vários componentes hidrofóbicos, ou vários componentes hidrofílicos, ou ambos.

características

Uma vez que um composto anfipático é composto por dois constituintes diferentes, as suas partes podem reagir de formas opostas. Por exemplo, sua porção hidrofílica reagirá prontamente com moléculas polares. Assim, pode ser dissolvido usando solventes polares, como água. Em contraste, a porção hidrofóbica não reagirá com moléculas polares. Pelo contrário, repele-os., E assim, ao contrário da porção hidrofílica, a parte hidrofóbica não se dissociará em íons na presença de água. Outras moléculas polares não seriam capazes de reagir com esta porção, mas certos solventes orgânicos não polares seriam. Assim, uma solução contendo solventes orgânicos aquosos e não polares será capaz de separar um composto anfipático em duas partições.,

Amphiphatic biomolecules

An amphiphatic chemical compound is called an amphiphile. Many biomolecules are amphipathic, such as proteins, phospholipids, cholesterol, glycolipids, bile acids, and saponins.

Amphipathic proteins

Amphipathic proteins are comprised of polar and nonpolar sequences of amino acids., Por exemplo, uma proteína pode ser constituída por por porções hidrofílicas de aminoácidos polares (carregados) (por exemplo, Asp-Ser, Tyr-Glu) e porções hidrofóbicas de aminoácidos não-polares (por exemplo, Gly-Pro, Ile-Pro-Met). Um exemplo é as proteínas membranares encontradas em membranas biológicas.(1) a sua natureza anfipática permite-lhes inserir-se na região hidrofóbica, Não-solar de uma membrana biológica e, ao mesmo tempo, expor a sua porção hidrofílica ao meio aquoso polar. E estas porções hidrofílicas salientes da proteína podem interagir com moléculas polares., A maioria destas proteínas anfipáticas são capazes destas interações aparentemente opostas por causa de seus hélices anfipáticos. Uma hélice anfipática é uma conformação de hélice proteica caracterizada pela presença de faces opostas. A face orientada ao longo do eixo longo da hélice é hidrofílica, enquanto a face oposta é hidrofóbica. Assim, pode segregar domínios hidrofóbicos e hidrofílicos de uma proteína. Além disso, permite a auto-associação e interações proteína-proteína. Hélices anfipáticas são uma característica estrutural comum das proteínas., Examples of proteins with this conformation are ion channel membrane proteins, lung surfactant proteins, and apolipoproteins.(2)

Phospholipids

Phospholipid is another amphipathic molecule. It is a type of lipid comprised of a glycerol bound to two fatty acids and a phosphate group., O glicerol com um grupo de fosfato carregado negativamente é a cabeça hidrofílica de um fosfolípido. O grupo fosfato pode estar ainda ligado ao hidrogênio, colina, serina, etanolamina ou inositol, assim, diversificando em ácido fosfatídico, fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina e fosfatidilinositol fosfolípidos, respectivamente. As duas cadeias longas de ácidos graxos são a cauda lipofílica hidrofóbica do fosfolípido. A natureza anfipática dos fosfolípidos tornou este último um componente essencial das membranas biológicas., A membrana plasmática, por exemplo, é composta em grande parte por duas camadas de fosfolípidos. Como anfipáticos, fosfolípidos podem interagir com várias moléculas dependendo da polaridade. As cabeças fosfolípidas interagem prontamente com a água e outras moléculas polares. As caudas fosfolípidas, em contraste, tendem a evitar a água e outras interações polares. Assim, os fosfolípidos na água se agregarão orientando suas caudas para o outro, expondo suas cabeças para o ambiente aquoso. Na verdade, é a natureza anfipática dos fosfolípidos que ajudam a formar a estrutura bilayer da membrana plasmática., As caudas fosfolípidas orientam-se de tal forma que as suas caudas se alinham internamente da membrana plasmática, enquanto as cabeças fosfolípidas se dirigem para o exterior.

colesterol

outro anfifilo é o colesterol. É composto pelo grupo hidrofílico hidroxila (-OH) e pela cadeia hidrofóbica volumosa de esteróides e hidrocarbonetos. O colesterol é encontrado nas membranas do plasma animal. Sua porção hidrofílica interage com o meio aquoso e com as cabeças polares do fosfolípido., Sua porção hidrofóbica, por sua vez, está embutida na membrana ao lado das caudas hidrofóbicas dos fosfolípidos e das cadeias não-polares de ácidos graxos de outros lípidos.

Glicolipídeos

os Glicolipídeos são amphipathic compostos, pois são feitos de hidrofílico de açúcar, grupo(s) ligadas ligadas a um nível de lipídios cauda. Eles também estão presentes na membrana plasmática., O componente hidratos de carbono estende-se para o exterior da célula, enquanto o componente lípido está incorporado na camada intermédia lipídica. Os resíduos de açúcar expostos ao exterior da célula permitem interacções hidratos de carbono-hidratos de carbono.

os ácidos biliares

os ácidos biliares têm uma estrutura esteróide composta por quatro anéis e uma cadeia lateral terminando em grupos carboxílicos e hidroxilos. Sais de ácidos biliares podem se agregar em torno das gotículas de lípidos e formar micelas. Quando agregadas, atuam como um surfactante. Eles emulsificam lípidos. Isto evita que as gotículas de gordura se agregem em partículas de gordura maiores.,saponinas são glicosídeos anfipáticos que são abundantes em plantas. A estrutura fundamental é um grupo hidrofílico de glicósido e um triterpeno hidrofóbico ou derivado de esteróides.3 plantas produzem-nos, presumivelmente, para desencorajar demasiado herbivory. São amargos e, portanto, tornam as plantas menos palatáveis.,

funções Biológicas

O amphipathic natureza das biomoléculas é fundamental para suas funções biológicas. Membranas biológicas e micelas formam-se como moléculas anfipáticas se organizam. Porque eles têm componentes opostos, eles são capazes de reagir distintamente com diversas moléculas.,a membrana plasmática é um exemplo clássico de uma estrutura biológica constituída por biomoléculas cujas características anfipáticas permitem à membrana plasmática tornar-se selectivamente permeável. Em particular, os fosfolípidos ocupam uma enorme proporção da membrana plasmática. Estas moléculas lipídicas têm componentes hidrofílicos e hidrofóbicos que quando se orientam para criar uma camada lipídica. As caudas fosfolípidas formam o interior da camada lipídica. Em seguida, suas cabeças fosfolípidas são colocadas no exterior., Este arranjo espacial é crucial para os movimentos das moléculas através da membrana plasmática. Pequenas moléculas não-polares podem facilmente se difamar ao seu gradiente de concentração através da membrana, enquanto moléculas polares serão proibidas de fazê-lo. O bicamador lipídico hidrofóbico forma uma barreira entre o interior e o exterior da célula. Assim, o transporte de moléculas polares precisa ser modulado. Moléculas polares, como água e certas proteínas, e íons precisam de um transportador na membrana plasmática para atravessar. Esta é a função das proteínas da membrana., Uma vez que as proteínas membranares também são moléculas anfipáticas, elas podem interagir com o bilayer lipídico hidrofóbico e, assim, inserir-se na membrana. Ao mesmo tempo, fornecem um mecanismo de transporte pelo qual moléculas polares e carregadas passam. Assim, enquanto o bicamador lipídico os impede de entrar ou sair da célula, as proteínas da membrana são seus veículos para entrada e saída. Isto é importante para a célula para garantir que os componentes citosólicos são mantidos em níveis ideais, mantendo assim a homeostase., A permeabilidade selectiva da membrana plasmática é uma característica fundamental das membranas biológicas. Assim, as organelas membranadas como núcleo, retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, mitocôndria, cloroplastos e vesículas são capazes de regular similarmente a passagem de moléculas.moléculas de colesterol são outro anfípio essencial. Estão presentes na membrana plasmática das células animais e são responsáveis pela fluidez da membrana e integridade estrutural das células animais. Por causa deles, as células animais não precisam de uma parede celular., A sua presença na membrana celular animal assegura a integridade celular. Enquanto mantêm a membrana estável, também permitem que uma célula animal altere a sua forma e se mova. Eles também estão envolvidos no transporte intracelular, permeabilidade seletiva, sinalização celular e condução nervosa.glicolípidos são outro componente de membrana plasmática. Eles fornecem estabilidade à célula. Eles também permitem interações celulares. Permitem a formação do tecido por adesão celular. Além disso, facilitam o reconhecimento celular, essencial nas funções imunológicas.,a micela é um agregado de moléculas surfactantes em que as regiões hidrofílicas da cabeça enfrentam a solução aquosa e as regiões hidrofóbicas da cauda são orientadas para o centro. Assim, é frequentemente em forma esférica. Devido à natureza anfipática dos ácidos biliares, eles são capazes de formar micelas. Micelas contendo ácido biliar ajudam na digestão lipídica. Eles trazem os lípidos perto da membrana de borda do pincel intestinal para estimular a absorção de gordura.,4

See also

• Amphiphile
• Phospholipid
• Cholesterol