OSMOSE

CONCEITO

A osmose é o nome dado ao movimento da água entre meios com concentrações diferentes de solutos, separados por uma membrana semipermeável. É um processo físico-químico importante na sobrevivência das células. A osmose pode ser vista como um tipo especial de difusão em seres vivos.

• A água movimenta-se sempre de um meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para um meio hipertônico (mais concentrado em soluto) com o objetivo de se atingir a mesma concentração em ambos os meios (isotônicos) através de uma membrana semipermeável, ou seja, uma membrana cujos poros permitem a passagem de moléculas de água, mas impedem a passagem de outras moléculas.

• Este tipo de transporte não apresenta gastos de energia por parte da célula, por isso é considerado um tipo de transporte passivo. Esse processo está relacionado com a pressão de vapor dos líquidos envolvidos que é regulada pela quantidade de soluto no solvente. Assim, a osmose pode ajudar a controlar o gradiente de concentração de sais nas células.

OSMOSE EM METAZOÁRIOS

• Em animais, apesar da célula não possuir uma membrana plasmática dita "perfeita" em termos de permeabilidade (devido ao facto de nela passar, não só água mas também outras substâncias como íons de sódio e potássio) é possível a ocorrência de osmose por transporte passivo. Uma pequena quantidade de água (meio hipotónico), no entanto, pode resultar na ruptura da célula: o exemplo clássico para esse acontecimento é a ruptura das hemácias, conhecida como hemólise. Em oposto, no momento em que há uma grande saída de água (meio hipertónico), a célula enruga-se.

OSMOSE EM VEGETAIS

Em vegetais,  apesar  de  grande  similaridade  com animais,  a  osmose  tem  suas  particularidades. Primeiramente por não haver ruptura da célula devido à resistência que a parede celular proporciona e também pela presença do vacúolo que suporta certa quantidade de água. Ocorre, no entanto, outros acontecimentos como:

o Turgidez - mergulhada em um meio hipotônico, a célula tende a absorver mais do que ceder água. Com isso  a  célula  se  "enche"  por  alcançar  volume  máximo  (mas  não  se  rompe,  criando  a  impressão  de "balão") de conteúdo.

o Plasmólise - ocorre quando a célula é  inserida em meio hipertônico. Neste a célula vegetal cede mais água que recebe, levando-a a um estado de aparência "seca". Isso se deve ao fato de o vacúolo retrair-se, diminui de tamanho e acaba por arrastar o conteúdo do citoplasma (e por consequência o conteúdo do hialoplasma) e a membrana plasmática.

EQUAÇÃO DA OSMOSE EM VEGETAIS

Existem dois fatores que determinam a quantidade de água na célula. São eles:

• Fator Osmótico - fator que permite entrada de água na célula;

• Pressão Hidrostática - fator que faz com que a água tenda a sair, por pressionar a membrana celulósica.

Como a quantidade de água existente na célula depende diretamente da resultante desses dois fatores, convencionou-se utilizar a seguinte equação para mostrar a entrada de água na célula vegetal:

• Sc = Si + M

EQUAÇÃO DA OSMOSE EM VEGETAIS

Onde:

• Sc = Capacidade da célula de ganhar água.

• Si = Capacidade osmótica do vacúolo sugar água.

• M = Tendência da água de sair da célula devido pressão hidroestática.

Por vezes, utiliza-se a seguinte fórmula:

• D.P.D. = P.O. – P.T.

Onde:

• D.P.D. = Déficit de Pressão de Difusão.

• P.O. = Pressão Osmótica.

• P.T. = Pressão de Turgor (estado de célula túrgida).

OSMOSE EM CÉLULAS ANIMAIS

Foi verificado que no interior das hemácias existe uma solução de NaCl, cuja concentração constante é de 0,9%. Quando as hemácias são colocadas num tubo de ensaio contendo uma solução de NaCl, de concentração 0,4% (portanto hipotônica), verifica-se que as hemácias incham devido à entrada de água e acabam arrebentando, sofrendo hemólise. Isso acontece porque as hemácias não possuem uma parede celular para suportar uma pressão interna maior. Quando colocadas em uma solução de NaCl a 1,5% (portanto hipertônica), elas perdem água, murcham e ficam enrugadas.

o Essa análise permite deduzir que no plasma sanguíneo existe uma solução, cuja concentração deve ser 0,9% (portanto isotônica), para manter intactas as hemácias.

TIPOS DE OSMOSE

Exosmose - o fluxo de água é feito do interior para o exterior;

Endosmose - o fluxo de água é feito do exterior para o interior. Endosmose é o movimento resultante das forças de capilaridade no suporte. Ocorre quando o suporte é colocado em contato com o tampão. A solução é aspirada pelas extremidades do suporte e no centro deste haverá o equilíbrio. Após ligar o aparelho, a endosmose aumenta devido à evaporação do solvente e é, portanto, mais intensa nas extremidades do suporte.

Eletrosmose - é o movimento de corrente líquida derivada do fato de serem os suportes eletronegativos em relação à água e, esta se torna eletropositiva em relação aos suportes. Quando se aplica o campo elétrico, o suporte sendo fixo e a água móvel, haverá uma migração para o polo negativo. A eletrosmose é constante em toda extensão da fita e unidirecional.

PRESSÃO OSMÓTICA

CONCEITO

Se quisermos interromper a osmose, basta exercer sobre o sistema formado por duas soluções ou uma solução e um solvente, separados por uma membrana semipermeável, uma pressão no sentido inverso ao da osmose no mínimo com a mesma intensidade daquela que o solvente faz para atravessar a membrana semipermeável.

• A essa pressão, capaz de impedir o fenômeno da osmose, damos o nome de pressão osmótica

• Ou seja, é definida como o equivalente à pressão necessária, aplicada sobre um recipiente contendo solvente puro de modo a impedir a osmos

DEFINIÇÃO

Essa pressão passou a ser chamada de pressão osmótica (π) e pode ser definida como:

Pressão externa que deve ser aplicada a uma solução mais concentrada para evitar a diluição (osmose).

O valor da pressão osmótica depende para cada solução, sendo que quanto maior a concentração da solução, maior será a pressão osmótica. Isso mostra que a osmose é uma propriedade coligativa, pois é uma propriedade que não depende da natureza das partículas, mas somente da quantidade de partículas dissolvidas na solução.

SOLUÇÃO

• Osmose natural: a saida do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. Osmose reversa:a saida do meio mais concentrado para o meio menos concentrado π = N . R . T . i

Sendo: 

• π = pressão osmótica;M = concentração do soluto em solução expressa em mol/L (molaridade);R = constante universal dos gases perfeitos, cujo valores são 0,082 atm.L.K-1.mol-1 ou 62,3 mmHg.L.K-1.mol-1 ou 8,31 J/mol.K;T = temperatura na escala absoluta (kelvin);i = fator de Van’t Hoff;

SOLUÇÃO

• De acordo com a comparação dos valores das pressões osmóticas de duas soluções, uma pode ser classificada em relação à outra da seguinte maneira:

• Solução hipertônica: quando a sua pressão osmótica é maior que à da outra solução;

• Solução hipotônica: quando a sua pressão osmótica é menor que à da outra solução;

• Solução isotônica: quando a sua pressão osmótica é igual à da outra solução;