Osmose é a passagem de água de um meio menos concentrado para outro mais concentrado para igualar ambas as concentrações. Veja mais sobre osmose, difusão e bomba de sódio e potássio!
Tudo certinho no seu cérebro sobre Osmose e Difusão? Não tem certeza? – Então, sem dúvida é hora de fazer uma revisão de biologia para o vestibular e o Enem.
A membrana plasmática
Antes de vermos como ocorrem a osmose e a difusão, é importante entendermos como funciona a membrana plasmática. É por meio dela que acontecem ambos os processos de transporte de substâncias.
A membrana plasmática desenha a fronteira da célula, funcionando como a muralha de um castelo, que reveste e delimita, protege e seleciona o que entra e sai por seus “muros”. A esta propriedade damos o nome de “permeabilidade seletiva”. Para que as substâncias sejam “escolhidas”, a membrana irá dispor de diferentes métodos de transporte através de sua estrutura, como a osmose e a difusão.
Este assunto pode ser cobrado de diferentes maneiras no Enem e nos vestibulares. Portanto, é imprescindível que você tenha uma boa noção do funcionamento de cada tipo de transporte através da membrana.
Transporte de substâncias por meio da membrana plasmática
A membrana plasmática é formada por uma bicamada de fosfolipídios permeada por proteínas. Portanto, a maior parte da membrana é formada por lipídeos, que você deve lembrar são apolares e hidrofóbicos. Estas propriedades são muito interessantes para a membrana, pois permitem a formação dessa “barreira” que delimita a célula.
Porém, substâncias que são solúveis em água – polares e hidrofílicas, não conseguem passar por essa dupla camada de lipídeos. Dessa maneira, apenas passam por entre os lipídeos da membrana substâncias que se dissolvem bem na gordura e moléculas muito pequenas (como o gás carbônico e o oxigênio e também a água que, apesar de ser uma substância polar, é muito pequena e assim consegue passar).
Já as moléculas grandes, como glicose, aminoácidos, nucleotídeos e sais minerais precisam passar por “portões” que são constituídos pelas proteínas. O transporte dessas substâncias pode ser feito com ou sem gasto de energia.
Quando a célula não gasta energia para transportar substâncias através da membrana, dizemos que ela realizou um transporte passivo. Este é o caso da osmose, da difusão e da difusão facilitada. Já na bomba de sódio e potássio, que transporta estes íons de uma lado a outro da membrana contra um gradiente de concentração, a célula precisa gastar energia. A este transporte damos o nome de transporte ativo.
Transporte passivo
O que é osmose
Osmose é a passagem de água de um meio menos concentrado para outro mais concentrado através de uma membrana semipermeável (como a membrana plasmática), buscando igualar as concentrações de ambos os ambientes (como o meio interno e externo de uma célula).
Sempre que houver diferença de concentração entre o meio externo e interno da célula, a água se moverá da região menos concentrada para a mais concentrada naturalmente.
Neste caso, classificamos de “hipertônica” a região que contém uma solução mais concentrada. Já a menos concentrada é chamada de “hipotônica”. Quando ambos os lados da membrana encontram-se com soluções com a mesma concentração, chamamos ambas as soluções de“isotônicas”.
Como ocorre a osmose
Se uma célula animal for colocada em uma solução hipertônica, esta célula realizará um processo de osmose e a água presente dentro da célula irá passar para o meio externo, como o objetivo de igualar as concentrações.
Nesse caso, a célula ficará enrugada, fenômeno chamado de crenação. Se a solução for hipotônica, a célula irá absorver cada vez mais água e poderá estourar, em um processo chamado de plasmoptise.
No caso das células vegetais, se elas forem colocadas em um meio hipotônico, suas células também absorverão muita água, porém, como elas possuem paredes celulares isto impedirá que elas estourem. Já em meio hipertônico, as células vegetais irão murchar e se separar da parede celular em um processo chamado de plasmólise.
Onde podemos notar a osmose? Explorar a natureza e realizar “experimentos” com os bichinhos são coisas típicas da infância. Então, você (ou um amigo) seu provavelmente já fizeram a travessura de colocar sal em uma lesma, certo? Logo depois você ficou com seu coração partido de ver o bichinho de contorcendo e se esvaindo em água.
Acontece que ao colocar sal, o meio externo da lesma ficou hipertônico e, como a lesma tem a pele muito fina e a relação de suas superfícies externa e interna é muito pequena, suas células logo sofreram osmose.
O mesmo ocorre conosco quando vamos tomar banho de mar. As extremidades de nossos dedos ficam murchas, pois sofrem osmose. Como nossa pele é queratinizada e nosso corpo é muito mais espesso, nós não nos iremos“derreter” como a lesma, porém, nossas células ficam por um tempo desidratadas.
O que é difusão
A difusão é a capacidade que moléculas de gases e de solutos muito pequenos dissolvidos em água têm de passar pela membrana plasmática e se espalhar uniformemente pelo espaço disponível.
Neste caso, as moléculas de soluto irão passar do meio mais concentrado para o menos concentrado, movendo-se a favor de um gradiente de concentração. Isto ocorre, por exemplo, durante a hematose, momento em que nossas células vermelhas – as hemácias – trocam oxigênio e gás carbônico com os tecidos ou com os pulmões.
Quando as hemácias vêm dos tecidos em direção aos pulmões estão carregadas de gás carbônico, assim como o plasma sanguíneo. Ao passar pelos alvéolos, que possuem grande concentração de oxigênio, elas vão liberar o gás carbônico (pois elas estão mais concentradas, por isso o CO2 irá migrar para os alvéolos que possuem baixa concentração desse gás) e irão absorver o oxigênio, uma vez que seu citoplasma possui menor concentração do gás que seu meio externo.
Difusão facilitada
É a passagem de substâncias que não se dissolvem em lipídios através da membrana com a ajuda das proteínas que permeiam a bicamada lipídica. A difusão também é considerada um transporte passivo (apesar da “ajudinha” que as proteínas dão), pois é um transporte que ocorre a favor de um gradiente de concentração – do meio mais concentrado para o menos concentrado.
Esse transporte ocorre, por exemplo, com a glicose e, principalmente, com íons, que, apesar do seu tamanho diminuto, possuem carga elétrica, o que dificulta sua passagem pelos lipídios.
Esse transporte é feito por proteínas que atravessam a membrana plasmática e podem ser classificadas em dois tipos: carreadoras, que mudam de forma durante o transporte, ou canais, proteínas que formam espécies de túneis através da membrana.
Para arrematar o conteúdo sobre Osmose e sobre Difusão veja esta super vídeo-aula da Khan Academy, especial sobre o tema:
Transporte ativo
Bomba de sódio e potássio
O transporte ativo é um transporte de substâncias através da membrana contra um gradiente de concentração, ou seja, contra o que naturalmente ocorreria. Grosso modo, a célula irá transportar substâncias do meio menos concentrado para o mais concentrado e isso vai fazê-la gastar energia.
Este transporte irá depender de proteínas especiais, que, com gasto de energia, irão se combinar com a substância de um lado da membrana e depois irão soltá-la no outro.
Geralmente estas proteínas funcionarão como fechaduras, cujas chaves(substâncias que serão transportadas) são específicas para elas. Para que estas proteínas realizem este transporte, elas realizarão uma mudança em seu formato, que exigirá gasto de energia, no caso, ATP. Por tal motivo, estas proteínas são chamadas de ATP-ases, pois “quebram” moléculas de ATP para obterem a energia necessária para o transporte.
Um exemplo desse tipo de transporte é a bomba de sódio e potássio, presentes, por exemplo, nos neurônios. A concentração de sódio (Na+) é naturalmente maior fora da célula, já a de potássio (k+) é maior dentro da célula.
Naturalmente, o sódio entraria para dentro da célula por difusão, assim como o sódio sairia. Porém, não é isto que ocorre. A célula irá bombear o sódio e o potássio constantemente no sentido contrário à difusão gastando bastante energia.
Mas, por que a célula faz isso? No caso dos neurônios, por exemplo, esse transporte de íons ao longo da membrana gera diferenças de polaridade dentro e fora da célula o que permite a transmissão dos impulsos nervosos.
Exercícios
Então, aprendeu um pouco mais sobre o assunto? Ótimo! Agora, para testar seus conhecimentos, que tal resolver alguns exercícios?
1) (UFPR-2006)
Abaixo, pode-se observar a representação esquemática de uma membrana plasmática celular e de um gradiente de concentração de uma pequena molécula “X” ao longo dessa membrana.
Com base nesse esquema, considere as seguintes afirmativas:
I. A molécula “X” pode se movimentar por difusão simples, através dos lipídios, caso seja uma molécula apolar.
II. A difusão facilitada da molécula “X” acontece quando ela atravessa a membrana com o auxílio de proteínas carreadoras, que a levam contra seu gradiente de concentração.
III. Se a molécula “X” for um íon, ela poderá atravessar a membrana com o auxílio de uma proteína carreadora.
IV. O transporte ativo da molécula “X” ocorre do meio extracelular para o citoplasma.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
e) Somente a afirmativa III é verdadeira.
Resposta: A. A afirmativa II está incorreta está errada, pois a difusão facilitada ocorre sem gasto de energia e a favor de um gradiente de concentração. Já a IV está errada, pois para que ocorresse um transporte ativo, seria necessário o transporte da molécula X contra um gradiente de concentração, neste caso, do citoplasma para o meio extracelular.
2) (UFRN-1998)
As hemácias de mamíferos são isotônicas, quando comparadas a uma solução salina de NaCl a 0,9%. Tais hemácias, colocadas em uma solução com concentração de 0,2% de NaCl, sofrem
a) diálise com hemólise.
b) osmose sem hemólise.
c) osmose com hemólise.
d) diálise sem hemólise
Resposta: c. A solução é hipotônica, por isso, a célula absorveria cada vez mais água até estourar. Como a célula em questão é uma hemácia, sua plasmoptise é chamada de hemólise.
Os textos e exemplos acima foram preparados pela professora Juliana Santos para o Blog do Enem. Juliana é formada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Santa Catarina. Dá aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007. Facebook: 
