Agua

Água

A água é o constituinte inorgânico mais abundante na matéria viva. Em média 67% da massa total de um organismo é representado pela água.

Entre as propriedades físico-quimicas da água, no ponto de vista biológico as mais importantes são:

• Regularização térmica do organismo: a água é capaz de absorver ou perder grandes quantidades de calor sem alterar significativamente a sua própria temperatura.

• Poder de dissolução grande: permite realização de muitas reações químicas, por sua enorme capacidade de dissolver inúmeras substancias, a água é considerada um solvente universal.

• Grande tensão superficial: as moléculas de água aderem-se fortemente as partículas com cargas permitindo a estabilidade coloidal.

• Polaridade: a polaridade da água permite que elas dissolvam outras substâncias polares.

Solução

Quando uma solução apresentar uma quantidade maior de soluto em relação a outra solução, fala-se que a solução 1 é mais concentrada (hipertônica) e a solução 2 é menos concentrada (hipotônica). Se tais apresentarem a mesma concentração será considerada isotônicas.

Osmose

Osmose é a difusão da água através da membrana celular.

A osmose é a passagem de moléculas de água através de uma membrana, no sentido do meio hipotônico (menos concentrado) para o meio mais hipertônico (mais concentrado). Isso acontece para tentar diluir a solução onde está mais concentrado.

Na figura acima mostra como o processo de osmose ocorre. No quadro 1 visualizamos um recipiente com uma membrana ao meio. No lado A contem água pura e no lado B uma solução de água com glicose. Como o lado B está mais concentrado a água passa do lado A para o lado B pelo processo de osmose, com a intenção de diluir a solução de água com glicose, como mostra o quadro 2.

Pressão osmótica

Quando duas soluções de concentrações diferentes são separadas por uma membrana semipermeável, o solvente passará para o lado mais concentrado por osmose. A pressão hidrostática (PH) externa a ser aplicada para impedir a passagem de solvente através da membrana deverá ser equivalente a pressão osmótica.

Para medir a pressão osmótica deve se calcular a diferença da altura da coluna hídrica, depois de totalmente cessado o fluxo de água.

A medida que a água flui em direção ao lado B através da osmose, há um amento da concentração de água do lado B, isto provoca a movimentação do êmbolo e aumento da pressão interna.

Quanto maior o volume da solução, maior será a contrapressão exercida pelo êmbolo, desta forma, cria se uma tendência para o equilíbrio entre as duas forças. Quando a pressão do êmbolo for igual à diferença de pressão de difusão de água entre os lados A e B da membrana, cessando o fluxo efetivo de água entre os dois lados.

Pressão osmótica é a pressão externa aplicada sobre aquela solução aquosa (solução que apresenta água por solvente)para compensar a diferença de pressão de difusão através da membrana semipermeável. É a pressão necessária para equilibrar, impedindo o fluxo efetivo de água de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada.

A osmose entre os dois compartimentos, através de contrapressão ou mudanças da concentração de soluto, pode ser interrompida, invertida ou lentificada, no entanto o fluxo de moléculas de água entre a membrana semipermeável jamais cessará, mesmos a soluções sendo isotônicas , porem , teoricamente, só impediremos o movimento de uma molécula de água se ela perdesse sua energia cinética.

Osmose em células vivas

Usaremos a hemácia como exemplo. Se mergulharmos a hemácia a um meio hipertônico (mais concentrado) a água sairá das hemácias e irá para o meio hipertônico, deixando as hemácias “enrugadas”, este processo denomina-se: crenação, como mostra a primeira figura.

E quando o meio é isotônico, nada ocorrerá , pois a troca de água será a mesma devido a mesma concentração de soluto, como mostra a segunda figura.

Se mergulharmos a hemácia em um meio hipotônico (menos concentrado) a água entrará nas hemácias (onde está mais concentrado) fazendo-as inchar e podendo arrebentar. Este processo é denominado como hemólise,como mostra a ultima figura.

Difusão

Nada é estático, todas as partículas estão em constante movimento, devido a energia cinética que possuem. Quanto mais energia possuírem, mais rápido é o movimento.

Suponhamos que na figura acima temos um compartimento dividido por uma membrana. De um lado tem uma solução de NaCl (cloreto de sódio) e do outro lado uma solução de glicose. A membrana que esta dividindo os compartimentos permite tanto a passagem de íons Na e Cl, como as moléculas de glicose. As partículas dos dois compartimentos estão com energia cinética, com isso começam a se movimentar, chocando-se com as paredes do recipiente, entre si e com a membrana. Ao colidirem com a membrana, as moléculas e íons atravessam-na, este processo é chamado difusão.

Os íons pode atravessar a membrana em maneiras diferentes. Quando um íon ou uma molécula atravessa a membrana sozinho, este movimento é chamado de uniporte. Quando uma partícula atravessar a membrana se outra partícula também fizer é denominado simporter ou cotransporte. Porém se uma partícula só pode atravessar, se outra partícula atravessar no sentindo contrario é denominado antiporter ou contratransporte.

I – Uniporte: quando a partícula atravessa sozinha.

II - Simporter ou Cotransporte : quando a partícula atravessa a membrana se outra partícula também fizer.

III – Antiporter ou contransporte : quando a partícula só atravessa se outra partícula atravessar no sentindo contrario.

Para ocorrer uma difusão não é necessário a presença de uma membrana, como