Nanopartículas de sílica recobertas com antibióticos foram desenvolvidas com sucesso como material bactericida, pois são eficazes contra bactérias sensíveis e resistentes, sem citotoxicidade significativa a células de mamíferos. As nanopartículas livres de antibióticos também foram capazes de matar as bactérias E. coli sensíveis e resistentes ao antibiótico estudado. Os autores sugerem que a interação entre os grupos hidroxil da superfície das nanopartículas e os lipopolissacarídeos da parede celular da bactéria desestabilizaria sua estrutura.
A interação entre a superfície da nanopartícula e o lipopolissacarídeo ocorre por uma ligação
A) de hidrogênio.
B) hidrofóbica.
C) dissulfeto.
D) metálica.
E) iônica.
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução
- Biologia Celular, Bioquímica, Interações Intermoleculares
🔢 Nível da Questão
🔹Médio, pois exige conhecimento sobre estrutura molecular de lipopolissacarídeos e tipos de ligações intermoleculares.
✅ Gabarito
- A) de hidrogênio
📝 Resolução Passo a Passo
🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
“A interação entre a superfície da nanopartícula e o lipopolissacarídeo ocorre por uma ligação:”
📌 O enunciado destaca a interação entre grupos hidroxila (–OH) presentes na superfície das nanopartículas de sílica e nos lipopolissacarídeos da parede bacteriana.
🎯 Nosso objetivo é identificar que tipo de ligação ocorre entre essas superfícies ricas em –OH.
📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
🔹 O que são grupos hidroxila (–OH)?
- São grupos polares presentes em moléculas orgânicas (como açúcares e álcoois).
- Compostos por um átomo de oxigênio eletronegativo ligado a um hidrogênio.
🔹 Como ocorrem ligações de hidrogênio?
- Quando um hidrogênio ligado a um átomo altamente eletronegativo (O, N ou F) se aproxima de outro átomo eletronegativo de outra molécula.
- É uma ligação intermolecular, mais forte que dipolo-dipolo, mas mais fraca que uma ligação covalente.
🔹 Lipopolissacarídeos (LPS)
- São estruturas da parede de bactérias Gram-negativas.
- Contêm cabeças polares com muitos grupos –OH (açúcares) e cadeias lipídicas.
🧠 Passo 3: Interpretação e Tradução do Texto
Trecho-chave do enunciado:
“…os autores sugerem que a interação entre os grupos hidroxil da superfície das nanopartículas e os lipopolissacarídeos da parede celular da bactéria desestabilizaria sua estrutura.”
📌 A ênfase está nos grupos –OH de ambos os lados, o que sugere interações entre regiões polares.
🔍 Isso nos remete diretamente a ligações de hidrogênio, que são frequentes entre superfícies hidroxiladas. sem o uso do termo técnico.
⚙️ Passo 4: Desenvolvimento de Raciocínio
💭 Imagine a interação:
- Uma nanopartícula de sílica tem grupos –OH na superfície.
- Os lipopolissacarídeos também têm muitos –OH nos açúcares.
- Quando essas superfícies se aproximam, os grupos –OH podem formar pontes de hidrogênio, gerando adesão entre as estruturas.
📎 Isso pode desestabilizar a membrana bacteriana, facilitando a ação do antibiótico.
📘Passo 5: Análise de Alternativas
A) de hidrogênio ✅
✔ Correta. Interação entre grupos –OH → formação de pontes de hidrogênio → adesão entre nanopartícula e parede bacteriana
B) hidrofóbica ❌
🔎 Errado. Interações hidrofóbicas ocorrem entre regiões apolares, o que não é o caso aqui (os grupos –OH são polares).
C) dissulfeto ❌
🔎 Errado. Ligações dissulfeto ocorrem entre dois átomos de enxofre, comuns em proteínas com cisteína — não se aplicam aqui.
D) metálica ❌
🔎 Errado. Ligações metálicas são entre átomos de metais, como em redes cristalinas — não envolvem grupos –OH.
E) iônica ❌
🔎 Errado. Não há transferência de elétrons entre grupos –OH. Aqui há compartilhamento parcial, típico da ligação de hidrogênio.
🎯 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
A interação entre a superfície hidroxilada das nanopartículas de sílica e os lipopolissacarídeos da parede celular bacteriana ocorre por ligações de hidrogênio, já que ambos possuem grupos polares –OH capazes de formar pontes intermoleculares.
✅ Portanto, a resposta correta é:
A) de hidrogênio
