Definição de osmose
Osmose é a passagem espontânea de um solvente (que nos sistemas biológicos geralmente é água), da solução em que os solutos estão mais diluídos para aquela em que estão mais concentrados; esse movimento - que ocorre por meio de uma membrana semipermeável - continua até que se atinja uma situação de equilíbrio, na qual ambas as soluções ganham e mantêm a mesma concentração.
Exemplo prático
Para melhor esclarecer o conceito de osmose, vamos imaginar que temos um recipiente dividido em dois compartimentos de igual volume (A e B) por uma membrana semipermeável (ou seja, permeável apenas ao solvente - neste caso a água - e não ao soluto). compartimento A é uma solução aquosa na qual uma colher de sopa de glicose foi dissolvida, enquanto na parte B temos uma solução aquosa de igual volume na qual três colheres de sopa de glicose foram dissolvidas (é, portanto, mais concentrada). a diferença cria um gradiente de concentração de glicose nas laterais da membrana e, como esse açúcar não pode atravessá-la, o equilíbrio é alcançado com a passagem da água do compartimento A (onde a glicose é mais diluída) em direção ao compartimento B (onde é mais abundante ) Se preferir, também pode-se dizer que a água passa por osmose da solução em que está mais concentrada (A) para aquela em que está menos concentrada (B).
Seguindo esse fluxo, o nível de água em B aumenta e diminui em A, criando uma certa diferença de nível entre os dois. Este fenômeno termina quando as duas soluções atingem a mesma concentração, mantendo-a constante.
Soluções hipotônicas, isotônicas e hipertônicas
Tomando duas soluções com concentração molar diferente (número diferente de partículas dissolvidas nelas), a solução com a menor concentração molar é definida como hipotônica e a mais concentrada como hipertônica. Em vez disso, duas soluções são isotônicas (ou equimolares) quando têm a mesma concentração.
No exemplo que acabamos de fazer, a solução B é hipertônica (portanto, contém mais solutos) do que a outra (definida como hipotônica); portanto, em condições normais, o solvente se move por osmose da solução hipotônica para a hipertônica. Falamos sobre condições padrão porque, brincando com as leis da física, é possível derrubar o próprio conceito de osmose e favorecer a passagem do solvente da concentração mais diluída para a mais concentrada (osmose reversa).
Pressão osmótica e osmose reversa
Conforme expresso até agora, o fluxo líquido do solvente - gerado por osmose - continua até que as duas soluções tenham atingido a mesma concentração. Bem, esse movimento pode ser contrariado, interrompido ou mesmo revertido aplicando pressão no compartimento com a maior concentração.
No exemplo anterior basta colocar um pistão no compartimento B (que lembramos ter uma concentração maior), e empurrá-lo para baixo com uma certa força, para favorecer a passagem da água em direção a A; neste caso, falamos de reverso osmose.
A pressão osmótica é a pressão que se opõe exatamente à passagem do solvente pela membrana semipermeável; conseqüentemente, é a pressão necessária para neutralizar a osmose.
Pelo que foi dito até agora, duas soluções isotônicas têm a mesma pressão osmótica; deve-se ressaltar, portanto, que a pressão osmótica depende exclusivamente do número de partículas presentes na solução e não de sua natureza.
Osmose e o corpo humano
As membranas plasmáticas que circundam as células do corpo humano, na verdade, são membranas semipermeáveis, que permitem a passagem direta, por osmose, de pequenas moléculas (como água e uréia), mas não daquelas com maior peso molecular ( como proteínas, aminoácidos e açúcares). O equilíbrio osmótico nos fluidos corporais é, portanto, essencial para garantir às células um ambiente ideal para viver.
Se pegarmos uma célula como um glóbulo vermelho e a imergirmos em uma solução hipotônica, esta - por osmose - sofre um inchaço (provocado pela entrada da água), que pode até explodir. Pelo contrário, se imersa em um solução hipertônica a célula sofre, devido à passagem da água para o exterior, uma desidratação severa que a faz enrugar. Felizmente, no organismo humano as células estão imersas em soluções isotônicas com relação ao seu ambiente interno, e existem vários sistemas para manter esses líquidos em equilíbrio osmótico.
Pressão osmótica e armazenamento de alimentos
Pensemos por um momento numa compota caseira ... adiciona-se açúcar em abundância não só para melhorar o seu sabor, mas também e sobretudo para aumentar o seu prazo de validade. Ainda assim, o açúcar é um elemento importante para a vida de muitos microrganismos envolvidos na degradação do produto. Essa aparente contradição é desmontada pelo próprio conceito de osmose.
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