Questão 74 do ENEM PPL 2012

1º dia · Ciências da Natureza

A fosfatidilserina é um fosfolipídio aniônico cuja interação com cálcio livre regula processos de transdução celular e vem sendo estudada no desenvolvimento de biossensores nanométricos. A figura representa a estrutura da fosfatidilserina:

Estrutura química molecular da fosfatidilserina, destacando duas cadeias acila ligadas ao glicerol (uma saturada e uma poli-insaturada), o grupo fosfato com carga negativa e o resíduo de serina contendo um grupo carboxilato com carga negativa e um grupo amônio com carga positiva.

Estrutura da fosfatidilserina

MEROLLI, A.; SANTIN, M. Role of phosphatidylserine in bone repair and its technological exploitation. Molecules, v. 14, 2009.

Com base nas informações do texto, a natureza da interação da fosfatidilserina com o cálcio livre é do tipo

Dado: número atômico do elemento cálcio: 20

  1. A
    iônica somente com o grupo aniônico fosfato, já que o cálcio livre é um cátion monovalente.
  2. B
    iônica com o cátion amônio, porque o cálcio livre é representado como um ânion monovalente.
  3. C
    iônica com os grupos aniônicos fosfato e carboxila, porque o cálcio em sua forma livre é um cátion divalente.
  4. D
    covalente com qualquer dos grupos não carregados da fosfatidilserina, uma vez que estes podem doar elétrons ao cálcio livre para formar a ligação.
  5. E
    covalente com qualquer grupo catiônico da fosfatidilserina, visto que o cálcio na sua forma livre poderá compartilhar seus elétrons com tais grupos.
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Resolução comentada

O cálcio tem número atômico 20, com distribuição eletrônica 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2. Ele tem 2 elétrons na camada de valência e tende a perdê-los, formando o cátion divalente \ce{Ca^{2+}}.

Como o cálcio livre é um cátion, ele é atraído por cargas negativas. Essa atração eletrostática entre íons de cargas opostas é uma interação iônica.

Na figura, a fosfatidilserina tem três grupos com carga:

  1. o grupo fosfato, com carga negativa (aniônico);
  2. o grupo carboxilato (carboxila), com carga negativa (aniônico);
  3. o grupo amônio \ce{NH3+}, com carga positiva (catiônico).

O \ce{Ca^{2+}} interage com os dois grupos aniônicos, fosfato e carboxilato. O amônio, positivo, seria repelido pelo cálcio, e os grupos sem carga não formam ligação covalente com ele. Um metal como o cálcio também não compartilha elétrons com grupos catiônicos.

Assim, a interação é iônica com os grupos fosfato e carboxila, porque o cálcio livre é um cátion divalente.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Adiz que o cálcio é monovalente e ignora o carboxilato, que também é aniônico.
  • Btrata o cálcio como ânion, mas ele é cátion e seria repelido pelo amônio.
  • Dgrupos neutros não doam elétrons ao cálcio para formar ligação covalente; a interação é eletrostática.
  • Eo cálcio não compartilha elétrons com grupos catiônicos; a interação com cargas é iônica e o cálcio é repelido pelo amônio.

Assuntos: ligação iônica, íons e distribuição eletrônica, fosfolipídios.

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