Físico-Química

Osmose

Osmose é um fenômeno físico-químico que ocorre quando duas soluções aquosas de concentrações diferentes entram em contato através de uma membrana semipermeável. O que isso significa? Grosso modo, duas porções de uma solução separadas onde a concentração de partículas é diferente, entram em contato. A “separação” existente entre as duas, contudo, permite que partículas e o diluente (a água, nesse caso) atravesse de um lado para o outro.

Esse processo é fundamental para a distribuição de nutrientes entre células. Como o transporte de partículas e substâncias ocorre por osmose, de forma natural, as células não têm de gastar energia realizando essa distribuição.

A osmose permite a troca de substâncias tanto entre células quanto entre a célula e o ambiente. Em meios maiores, ou seres vivos pluricelulares, ela também ocorre, permitindo ao indivíduo manter funções vitais sem gasto de energia.

Em fisiologia vegetal a osmose está associada, por exemplo, aos processos de transporte de seiva pelos vasos condutores, à manutenção da forma da planta (esqueleto hidrostático) e à realização de movimentos.

Como ocorre a osmose

A osmose ocorre porque as soluções tendem a buscar um equilíbrio. Em duas soluções separadas por uma membrana, a osmose promove o transporte do solvente, a água, através da membrana. Chama-se a membrana de “semipermeável” porque ela apenas permite que a água atravesse.

Assim sendo, a água em excesso, na solução que possui baixa concentração de substâncias (hipotônica) tende a migrar para aquela onde a concentração de substâncias é alta (hipertônica).

Como a osmose ocorre.
Esquema representativo da osmose.

Para entender melhor, use a seguinte analogia: um litro de água com o suco de 1 limão (menos concentrado) e outro litro de água com o suco de 10 limões (mais concentrado). O que será necessário fazer para que a concentração (“sabores”) dos dois litros se iguale? Colocar mais água no litro mais concentrado a ponto de diluí-lo.

A permeabilidade nas células ocorre em razão de uma proteína chamada aquaporina, presente nas membranas. A aquaporina permite que a água entre ou saia, até que o nível de concentração dentro e fora da célula esteja igualado.

Meio isotônico, hipotônico e hipertônico

Dizemos que a célula está em meio isotônico se a concentração de substâncias no meio externo é igual à concentração do meio interno e, nesse caso, a célula não recebe nem perde água. O que ocorre, na prática, é uma situação de inércia.

Caso o meio seja hipotônico, a concentração no interior da célula é maior do que a do meio, e a célula ganha água do meio.

Se estiver em meio hipertônico, a concentração do meio externo é maior do que a concentração interna da célula e, nesse caso, a célula perde água para o meio.

Osmose em diferentes meios.
Esquema representando o movimento da água na célula durante a osmose, nos meios hipotônico, isotônico e hipertônico. Em um meio hipotônico a água entra na célula, em um meio isotônico a célula não perde nem ganha água e em um meio hipertônico a água sai da célula.

Osmose em célula animal e vegetal

A osmose apresenta características distintas nas células animais e vegetais. Claro que há diferenças tênues entre tipos específicos de células, mas de um modo geral esses dois grupos ilustram bem o funcionamento da osmose e qualquer ser vivo.

OSMOSE EM CÉLULA ANIMAL

A célula animal apresenta comportamentos distintos a depender do nível de concentração da solução à qual é sujeita. Quando colocada em meio isotônico, a célula animal mantém sua fisiologia inalterada. Em outras circunstâncias, ela pode sofrer uma perda atenuada de água (desidratação e crenagem) ou uma superidratação (inchaço e lise celular).

Isso ocorre, por exemplo, nas hemácias – ou glóbulos vermelhos. Quando submetidas a uma solução onde há baixa concentração de sal (NaCl), essas células perdem água rapidamente e murcham até um estado conhecido como crenagem.

Por outro lado, quando em uma solução com alta concentração de sal, elas tendem a absorver água, até produzirem um inchaço e eventualmente rompimento da própria membrana, no evento conhecido como lise celular.

Exemplo da osmose com hemácias.
Esquema das hemácias em diferentes gradientes de concentração.

OSMOSE EM CÉLULA VEGETAL

Nas células vegetais, a osmose exerce pressão na parede celular, que se torna pouco elástica em volta da membrana plasmática, impedindo que esta se rompa mesmo em ambiente altamente hipotônico, graças ao vacúolo que retém a água no interior da célula. Na prática, os vacúolos funcionam como “piscinões” em enchentes.

Existe um veio de escoamento de águas pluviais, mas quando esse é saturado, o excesso de água vai para um piscinão. O mesmo ocorre com o vacúolo – assim sendo:

  • Células vegetais imersas em soluções hipotônicas concentradas recebem água e tornam-se túrgidas (inchadas);
  • Células vegetais mergulhadas em soluções hipertônicas perdem muita água, resultando no afastamento da membrana plasmática da parede celular. Consequentemente, reduzem o volume interno — fenômeno denominado plasmólise. Se for mergulhada novamente em meio hipotônico, volta a absorver água, recuperando a turgescência, isto é, torna-se repleta de água — fenômeno da deplasmólise.
Esquema da osmose em células vegetais.

Por: Carlos Artur Matos

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