¿Qué biomoléculas se consideran hidrófobas?

Las moléculas hidrófobas son relativamente no polares: como el agua es un disolvente polar, las moléculas con pocos grupos químicos polares no forman muchas interacciones con las moléculas de agua y, por lo tanto, no se disuelven bien.

Muchos tipos de biomoléculas pueden considerarse hidrofóbicas. Los lípidos tienen una cola hidrofóbica y una cabeza hidrófila, esta propiedad es lo que les permite ensamblarse en una bicapa, como la membrana celular. Las proteínas también pueden ser hidrófobas: algunos aminoácidos tienen cadenas laterales hidrófilas y otros tienen cadenas hidrofóbicas. En una proteína, los residuos hidrofóbicos generalmente se empacan en el medio de la proteína plegada para que no estén expuestos al agua circundante. También se encuentran a menudo en sitios de interacción proteína-proteína, como un dominio de una proteína que se une a otra proteína para formar un diemer.

Finalmente, muchas moléculas pequeñas de biomoléculas son hidrofóbicas. Esto les permite difundirse a través de las membranas celulares e interactuar directamente con las cosas dentro de la célula; un buen ejemplo de esto son las hormonas esteroides.

Para una molécula global en lugar de una porción de la misma, la distinción es operativa basada en la solubilidad relativa en disolventes acuosos frente a disolventes menos polares. Entonces, si hiciera una extracción en, digamos, tampón acuoso frente a fenol + éter, las sustancias que entraron en la fase de fenol-éter se considerarían hidrófobas.

Existen modelos matemáticos para predecir hidrofobicidad basados ​​en la polaridad relativa de los enlaces en partes de una molécula. Las biomoléculas suelen tener una gran cantidad de enlaces CH y CC, por lo que la proporción de aquellos a los enlaces con O o N suele hacer la llamada. Entonces, si todo lo que tienes es esa información, ciertas biomoléculas pueden ser “consideradas hidrofóbicas” sobre esa base. Para las moléculas grandes, a menos que el modelo incluya una conformación (plegamiento) de orden superior, como señala Clancy Lott, la predicción podría ser inexacta, por la razón que da.

Si tiene información sobre la asociación, o la falta de ella, de la molécula con otras moléculas in vivo, podría concluir sobre esa base. Entonces, por ejemplo, si una sustancia que viaja alrededor del organismo se encuentra preferentemente en los tejidos grasos, o si la ubicación de la sustancia en una célula está asociada con organelos hidrofóbicos, eso sería evidencia de que la sustancia era hidrófoba.

Robert Goodman