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(Fosfolípido)
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(Gramicidina)

1.- Construímos uma bicamada "cristalina" por repetição dum único fosfolípido:
 Começamos com uma molécula de fosfatidilcolina (PC), na qual são realçados os carbonos terminais.
Em todas as moléculas desta apresentação se tem omitido os átomos de hidrogénio, para facilitar a visualização.

Agora  vejamos 4 destas moléculas, e  as rotamos.

Ao se agrupar para formar uma membrana, as "caudas" hidrofóbicas de ácido gordo de cada molécula de fosfolípido encaixam entre as "caudas" de outra molécula, evitando assim a interacção com o meio aquoso: 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Rotamos este grupo compacto de 4 fosfolípidos: 1) 2)

Coramos por tipo de átomo ( , chamado modelo de Corey-Pauling-Koltun, ou CPK), e com cores diferentes para distinguir as cadeias de palmítico e de oleico

Destacamos os átomos de nitrogénio (da colina) e de fósforo

Rotamos para olhar desde a cabeça polar: 1) 2)

Agora fazemos mais 4 cópias desta tétrada de fosfolípidos para formar uma fila apertada de 20 moléculas de fosfolípido: 

Rotamos:    e mudamos para modelo espacial compacto com cor CPK: 

Distintas representações: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
 Temos, por tanto, uma fila dupla de 20 fosfolípidos (com os átomos de fósforo realçados). 

Ao copiá-la, obtemos uma pequena bicamada com 40 moléculas de fosfolípido: 1) 2) 3) flanqueada por moléculas de água; 4) 5) 6)

Tiramos a água  e deixamos só os 40 átomos de fósforo, para ver como estão dispostos: 1) 2)


2.- Completam-se duas camadas de 10x10 fosfolípidos e se adicionam 5.000 moléculas de água, com o qual o modelo contêm 30.000 átomos:

A fila de bicamada anterior se copia produzindo 5 filas, que formam duas folhas ou monocamadas de 100 fosfolípidos cada uma, 200 moléculas de fosfolípido ao tudo:
1)    2)
Por a sua uniformidade e devido a que todos os fosfolípidos tem a mesma conformação,  este modelo se chama "cristalino"; posteriormente vamos a ver outros modelos com menor uniformidade.

Vejamos a posição dos átomos de nitrogénio .

 Adicionamos o resto do lipído: 1) 2) 3)

E adicionamos as moléculas de água (excepto uma parte da camada inferior, que se tem eliminado para permitir  ver a superfície da bicamada lipídica): 1) 2) 3) 4)

Retiramos a maioria das moléculas para mostrar só 1 de cada 4 fosfolípidos da fila central


3.- Ao modelo anterior (cristalino) foi aplicada uma simulação por dinâmica molecular de 100 picosegundos, que custou em 1990 vários meses de cálculo num computador com 16 processadores em paralelo. O resultado foi uma "configuração em GEL", na qual os grupos polares de cabeça estão estreitamente empacotados e a bicamada é grossa.

Repetimos o processo anterior para este novo modelo (em gel):
Duas monocamadas de 100 fosfolípidos: 1)    2)
Observa a menor simetria na disposição das moléculas, como consequência da sua mobilidade durante a simulação. Esta disposição vai-se aproximando mais a  realidade duma membrana lipídica.

Vejamos a posição dos átomos de nitrogénio .

 Adicionamos o resto do lípido: 1) 2) 3)

E adicionamos as moléculas de água (excepto uma parte da camada inferior, que se tem eliminado para permitir ver a superfície da bicamada lipídica): 1) 2) 3) 4)

Retiramos a maioria das moléculas para mostrar só 1 de cada 4 fosfolípidos da fila central


4.- Ao "modelo em gel" anterior foi ajustado a separação dos grupos de cabeça e foi aplicado mais 100 picosegundos de simulação, o qual conduziu a uma "configuração FLUIDA". Agora a separação dos grupos polares de cabeça e a grossura são típicos duma membrana celular real.

Repetimos o processo anterior para este novo modelo (fluído):
Duas monocamadas de 100 fosfolípidos: 1)    2)

Vejamos a posição dos átomos de nitrogénio   e do resto do lipído: 1) 2) 3)

E adicionamos as moléculas de água: 1) 2) 3) 4)

Finalmente, retiramos a maioria das moléculas para mostrar só 1 de cada 4 fosfolípidos da fila central

Este formato em página web usando Chime: © 2001 (Depto. Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Espanha).
Desenvolvido e traduzido a partir dum script de Rasmol © 1997 (Dept. Microbiology, University of Massachusetts, Amherst, MA 01003-5720, U.S.A.   http://www.umass.edu/microbio/rasmol/index.html).
É permitido o uso e copia livre com fins educativos não comerciais. O uso comercial exige um acordo prévio com os autores.
Inclui uma simulação mediante dinâmica molecular da bicamada de fosfatidilcolina em água, realizada por 
H. Heller, M. Schaefer e K. Schulten (J Phys Chem 97:8343-60, 1993) Theoretical Biophysics Group, Beckmann Institute, University of Illinois, Urbana-Champaign, U.S.A.
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