6 - Osmose: o equilíbrio natural e necessário...

Você já observou que se temperarmos uma salada folhosa (alface, por exemplo) muito antes da refeição, quando formos almoçar ou jantar, esta salada estará murcha? Por que os alimentos folhosos murcham algum tempo depois de temperados?
Se você não observou tal fenômeno, experimente fazê-lo em sua casa. Se você já o observou, como você explica este fenômeno? 
Quando pensamos que um organismo murcha, imaginamos imediatamente que ele “perdeu” água, não é mesmo? Com certeza. Mas como ocorre a “perda” de água em um organismo? 
Os seres vivos, de modo geral, possuem cerca de 70% de água distribuída no interior das células e entre os tecidos, sendo portanto, o componente químico mais abundante da matéria viva. Esta substância tem papéis importantes para o funcionamento dos sistemas que compõem um organismo. 
Você pode dizer que a água “mata” a sede, é utilizada para fazermos higiene do corpo, para refrescar e para lavar roupas e calçadas. Todas estas afirmações são verdadeiras, mas ainda podemos abordar de forma bioquímica a importância deste recurso natural. 
Como componente inorgânico da célula em maior proporção e como solvente universal, a água atua:
a) como dispersante de compostos orgânicos e inorgânicos; 
b) como responsável pelo transporte de substâncias intra e extracelular; 
c) na manutenção do equilíbrio térmico; 
d) na eliminação de resíduos e substâncias indesejáveis aos organismos, e 
e) como responsável pelas reações químicas que ocorrem no interior das células.
Percebeu o quanto a água é importante para os seres vivos? Confira com o levantamento feito anteriormente por você!
Agora leia com atenção o texto a seguir. Compare com suas observações e elabore uma conclusão. 
Quando a água (solvente) está associada a partículas sólidas (soluto) forma as soluções salinas hipertônicas, isotônicas ou hipotônicas, conforme a maior ou menor concentração de soluto por solução.
As substâncias tendem a distribuir-se de forma homogênea entre as células, fazendo com que as concentrações de solvente e de soluto mantenham-se equilibradas garantindo, assim, o bom funcionamento das células. 
O equilíbrio entre as diferentes concentrações interna e externa da célula ocorrerá devido à presença da membrana plasmática, também chamada de membrana celular. 
A membrana plasmática é constituída por uma bicamada de lipídios com proteínas “encaixadas” entre esta camada e sobre ela. É justamente esta bicamada lipídica que confere a estabilidade e flexibilidade à membrana.
A molécula de lipídeo possui uma característica bioquímica essencial para formar uma bicamada estável, ainda que fluida. Ela possui uma região hidrofílica e outra hidrofóbica. Enquanto a região hidrofílica interage bem com a água, altamente abundante nos meios intra e extracelular, a região hidrofóbica busca “esconder-se” da água (DUTRA, 2004)
Estas moléculas desempenham funções importantes para a célula, pois estabelecem a comunicação entre os meios intra e extracelulares, servindo como poros e canais. Além de controlar o transporte iônico, servem como transportadoras de outros nutrientes e realizam atividade enzimática.
A membrana plasmática possui propriedade seletiva, o que permite a entrada e saída de determinadas substâncias da célula. Algumas substâncias químicas – soluto – não conseguem atravessar a membrana devido ao tamanho da molécula. Já a água – solvente – movimenta-se livremente entre os meios intra e extracelular, conforme a concentração dos referidos meios.
Ao movimentar-se através da membrana plasmática, o solvente realiza um processo conhecido por OSMOSE (do grego osmós = impulso). Este é um processo de difusão que ocorre através de membranas semipermeáveis.
As soluções devem estar com concentrações diferentes. Por conta disso, elas têm certa diferença de pressão. Esta diferença favorece o deslocamento do solvente. Você sabe por quê? 
Visualize o processo de estourar pipoca! O que aconteceria se a panela não estivesse fechada? Evidentemente você não estoura pipoca com a panela aberta!! A menos que esteja interessado em sair catando pipocas pela cozinha... 
Normalmente, estouramos pipoca com a panela fechada, e ouvimos os estampidos dos grãos batendo nas paredes da panela. É como se os grãos forçassem as paredes para tentar escapar. Ao colidir com a parede da panela, cada grão está exercendo uma força sobre esta. Se você somar as forças exercidas por todos os grãos sobre as paredes, terá uma medida da pressão dos grãos de pipoca. Já pensou se a panela tivesse furos do tamanho das pipocas?
Em geral, quando falamos em pressão (P), associamos uma força (F) a uma certa área (A), podendo representar a pressão pela equação abaixo: 
P =   F 
        A
Outra situação semelhante, acontece no interior de um avião, o ambiente é pressurizado, ou seja, a pressão no interior é maior que no exterior. Se uma janela quebrar, os passageiros serão empurrados para fora devido à diferença de pressão. Isso, se esses passageiros passarem pelo buraco da janela.
O trânsito do solvente através da membrana é devido justamente à diferença de pressão entre os dois lados. Mas por que só o solvente passa? Apenas o solvente se difunde da região hipotônica para a hipertônica, com tendência ao equilíbrio de concentração. Os solutos não conseguem atravessar a membrana devido ao tamanho e à característica da própria membrana celular (porosidade).
Agora, observe no esquema abaixo, o que acontece com uma hemácia, ou glóbulo vermelho do sangue, quando colocado em meios com diferentes concentrações em relação a uma solução de cloreto de sódio a 0,9% (solução fisiológica): 
No 1.º caso, solução isotônica, a célula permanece no seu tamanho normal; no 2.º caso, solução hipertônica, sofre perda de água, murchando; no 3.º caso, solução hipotônica, sofre aumento de volume devido a entrada de água na célula. Este fenômeno é conhecido como hemólise.
Na figura osmose em hemácia você aprendeu sobre a osmose em célula animal. Na célula vegetal, este mecanismo também ocorre. Em meio hipertônico há saída de água do interior da célula através do vacúolo, provocando diminuição do volume celular. Com isto a membrana celular afasta-se da parede celular. 
Este mecanismo é conhecido por plasmólise. A célula vegetal geralmente não morre e, se colocada em um meio hipotônico, a água atravessará sua membrana fazendo com que ela volte ao seu tamanho natural. O fenômeno inverso à plasmólise é a deplasmólise.
Você deve ter ouvido falar de uma “brincadeira de criança” que consiste em jogar sal sobre lesmas para vê-las “derreter”. O que significa, então, este “derreter”? Justamente o mecanismo da osmose. Este mecanismo acontece e podemos vê-lo perfeitamente se fizermos esta brincadeira. Mas você acha correto verificar este mecanismo desta maneira? Pense um pouquinho! Hoje a legislação ambiental está mais elaborada, então, tome cuidado.
Se fosse assim tão simples, este método de lançar sal sobre animais para eliminá-los, poderia ser utilizado como forma de controle de desequilíbrio ambiental numa invasão de lesmas ou de caramujos, animais invertebrados pertencentes ao Filo Mollusca, Classe Gastrópoda.
Você perguntaria agora: qual a importância de estudarmos este fenômeno? Pense mais um pouco... 
Partindo-se dos princípios utilizados no mecanismo da osmose, existe outro processo muito utilizado por empresas de engenharia para a extração de sal da água do mar. 
Pois é. Este processo tem sido usado no Nordeste brasileiro para captação de água uma vez que esta região não possui quantidade suficiente de água doce própria para o consumo daquela população. Desta forma, utiliza-se a o processo de dessalinização através da osmose reversa, também conhecida por osmose inversa
O processo de osmose reversa consiste em aplicar uma pressão em uma solução salina hipertônica, que, separada por uma membrana semipermeável, permitirá que a água atravesse para a solução hipotônica. O sal da solução hipertônica permanecerá no recipiente ou será deslocado para outro, sendo separado da água. 
As empresas que realizam este processo utilizam membranas semipermeáveis sintéticas específicas para processos industriais, produzidas com tecnologia de ponta.
Tal sistema é utilizado em alguns países, como Arábia Saudita, Israel e Kuwait, além de ser usado em navios que ficam meses no mar, ou ainda em regiões desprovidas de água doce. Na Ilha de Chipre, por exemplo, a água do mar abastece a população porque os lençóis freáticos foram reduzidos pela exploração exagerada.
Diversos governos e instituições investem em pesquisas para o desenvolvimento de processos de dessalinização que sejam eficientes, adequados às características regionais, e que tenham um custo reduzido, pois esse tipo de tratamento é muito mais caro que o convencional.
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