Relatório . DIFUSÃO E OSMOSE

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR 
RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS DE BIOFÍSICA 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICA II – DIFUSÃO/OSMOSE 
 
 
 
 
 
 
GABRIELA ALVES VALENTIM 
 
 
 
 
 
 
 
 
FORTALEZA 
OUTUBRO DE 2017 
1. INTRODUÇÃO 
Em sistemas biológicos a água é a molécula mais abundante, chegando a 
constituir 75% do corpo de um humano adulto (HENEINE, 2010). Um sistema 
biológico necessita da manutenção da homeostase para se manter vivo 
(SILVERTHORN, 2010). As células, por exemplo, precisam selecionar quais 
substâncias podem atravessar sua membrana, tanto em direção ao seu interior, 
como saindo dela. Esse controle é realizada por meio de uma membrana plasmática 
semipermeável. 
As membranas plasmáticas possuem maior permeabilidade a água que a 
maioria das moléculas e íons. O transporte de moléculas através da camada lipídica 
pode ser realizado de forma passiva, sem gasto de energia, ou ativamente, por meio 
de proteínas transportadoras, necessitando de uma fonte de energia. A difusão e a 
osmose são exemplos de transporte passivo (SILVERTHORN, 2010). 
O movimento de água ou solvente, através de uma membrana com 
permeabilidade seletiva, entre soluções com diferentes concentrações de soluto é 
conhecido como osmose (DURAN, 2003). A diferença de concentração entre as 
duas soluções gera uma pressão osmótica. A pressão osmótica é determinada pelo 
seu equilíbrio com a pressão hidrostática. Assim, quanto maior for a concentração 
da solução, maior será a pressão osmótica. Essa diferença ocasiona um fluxo de 
água da solução de menor concentração para a solução de maior concentração. O 
cálculo da pressão osmótica pode ser expresso na equação , 
onde M é a concentração, em mol/L, R é a constante universal dos gases, T é a 
temperatura absoluta, em kelvin, e i é o número de íons liberados, ou fator de Van’t 
Hoff (NELSON & COX, 2014). 
O movimento resultante de partículas saídas de um compartimento com 
alta concentração, ou hipertônico, para um compartimento com baixa concentração, 
ou hipotônico, separados por uma divisória permeável, é chamado de difusão. A 
difusão ocorre como uma resposta a um gradiente de concentração, até atingir um 
estado de equilíbrio onde os dois compartimentos possuam concentrações iguais de 
soluto (DURAN, 2003). 
Os processos de difusão e osmose são extremamente importantes para a 
absorção de nutrientes pela célula através da membrana celular e manutenção da 
homeostase interna. Assim, o conhecimento e entendimento a respeito destes dois 
processos são de importância fundamental para o estudo da biologia. 
 
2. OBJETIVOS 
 Familiarizar o estudante com o processo de difusão; 
 Capacitar o estudante a construir sistemas artificiais de geração de pressão 
osmótica e hidrostática; 
 Relacionar a velocidade de difusão com a concentração e tamanho de 
partículas. 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
No dia 28 de setembro de 2017, a prática aqui relatada foi realizada no 
Laboratório N1, localizado no bloco 907, Departamento de Bioquímica e Biologia 
Molecular, na Universidade Federal do Ceará (UFC), durante as aulas da disciplina 
de Biofísica, lecionadas pelo Prof. Dr. José Tadeu Abreu de Oliveira. 
Os materiais utilizados foram solução de cloreto de sódio 20% colorida 
com azul de bromofenol, solução de sacarose 20% colorida com fucsina, membrana 
para diálise, suporte para garras, pipeta de vidro de 10mL, água destilada e 
erlenmeyer de 250mL. 
Primeiramente, foram preparadas duas membranas de diálise pipetando-
se 15mL da solução de cloreto de sódio na primeira e 15mL da solução de sacarose 
na segunda. Então, uma pipeta de 10mL foi introduzida cerca de 1 centímetro dentro 
da solução de cloreto de sódio. A membrana foi amarrada a uma pipeta, já fixada em 
um suporte utilizando-se um cordão, de forma a evitar vazamentos e sem deixar 
nenhum espaço vazio dentro da membrana. Um pouco da solução entrou na pipeta 
formando um menisco. Tomou-se cuidado para que a visibilidade do volume dentro 
da pipeta não fosse prejudicada em nenhum momento durante o experimento. O 
mesmo procedimento foi realizado com a membrana contendo a solução de 
sacarose. 
Com as membranas e pipetas já fixadas, formando dois sistemas 
independentes, cada membrana foi mergulhada, ao mesmo tempo, em um 
erlenmeyer contendo 250mL de água destilada até a altura do cordão. 
O volume do conteúdo dentro de cada uma das pipetas foi anotado, 
marcando o tempo zero. A cada três minutos o volume, limitado pelo menisco, era 
conferido e anotado para as duas soluções, sendo obtidos por fim dez valores de 
volume para cada solução. 
 
4. RESULTADOS 
O volume inicial do sistema contendo a solução de cloreto de sódio 20% 
foi 2,5mL e a final foi 6,7mL. No sistema contendo a solução de sacarose 20% o 
volume inicial foi de 1,5mL e o volume final foi 3,8mL. Os valores de volume em 
ambos os sistemas podem ser encontrados na tabela 01. As variações no volume ao 
longo do experimento estão destacadas na figura 01. 
Tabela 1 – Volumes mensurados de soluções de cloreto de sódio 20% e 
sacarose 20% ao longo de diálise em erlenmeyer. 
Tempo (em 
minutos) 
Cloreto de Sódio 
20% (em mL) 
Sacarose 20% 
(em mL) 
0 2,5 1,5 
3 4,5 2 
6 6,25 2,3 
9 7,1 2,6 
12 7,5 2,9 
15 7,6 3,2 
18 7,6 3,3 
21 7,4 3,6 
24 7,0 3,7 
27 6,7 3,8 
 
Figura 1 - Variação de volume de soluções de cloreto de sódio 20% (em azul) e sacarose 20% (em 
rosa) ao longo de diálise em erlenmeyer. 
 
 
5. DISCUSSÃO 
Durante a prática puderam ser observados os fenômenos de difusão e 
osmose. As diferenças na concentração de soluto das soluções de cloreto de sódio 
20% e sacarose 20% e da água destilada tem como consequência o surgimento de 
pressão osmótica. A pressão osmótica gera a entrada de água no sistema, 
atravessando a membrana em direção as soluções. Assim, ocorre uma elevação do 
volume dentro da pipeta. Essa elevação é percebida através da variação da altura 
do menisco na pipeta, demonstrando a ocorrência da osmose no sistema. 
O fenômeno da difusão simples é percebido através da lenta aquisição de 
pigmento da água destilada. Ao longo do experimento a água destilada começa a 
ser colorida pelo pigmento presente nas soluções, o que indica a passagem dos 
solutos de um meio mais concentrado para um meio menos concentrado. 
Foi possível observar que a partir dos 15 minutos de experimento o 
volume da solução de cloreto de sódio na pipeta se estabilizou e começou a diminuir 
em seguida. Isso foi motivado pelo vazamento do sistema, onde o volume da 
solução escapou para além do cordão e começou a vazar para fora da pipeta. No 
2,5 
4,5 
6,25 
7,1 
7,5 7,6 7,6 7,4 
7 
6,7 
1,5 
2 
2,3 
2,6 
2,9 
3,2 3,3 
3,6 3,7 3,8 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 
V
o
lu
m
e
 (
m
L)
 
Tempo (minutos) 
Cloreto de Sódio 20% Sacarose 20% 
entanto, até a marca dos 15 minutos foi possível observar um aumento rápido do 
volume de solução na pipeta. Uma posterior conferência dos resultados obtidos por 
outras equipes confirmou a tendência de aumento do volume. Dessa forma, os 
resultados não foram comprometidos. 
Foi observado que o menisco da solução de NaCl na pipeta se elevou 
mais rápido que na solução de sacarose. Esse fenômeno ocorre devido a 
osmolaridade, que é a quantidade de partículas dissolvidas em um solvente. A 
glicose não se dissocia em solução, mas o cloreto de sódio é dissociado em Na+ e 
Cl-. Assim, um mol de NaCl contem contém o dobrode partículas que um mol de 
sacarose, e consequentemente o dobro de osmolaridade (OLIVEIRA et al., 2002). Já 
que quanto maior a osmolaridade, maior é a pressão osmótica do soluto sobre o 
solvente, a pressão osmótica na solução de NaCl 20% foi maior que na solução de 
sacarose 20%, ocasionando uma elevação de volume mais rápida na primeira 
solução. 
Comparada a sistemas biológicos, a membrana de diálise pode ser 
comparada com a membrana plasmática de uma célula. O processo pelo qual 
moléculas em solução são separadas através de uma membrana seletiva ao 
tamanho das partículas é chamado de diálise (OLIVEIRA et al., 2002). A membrana 
plasmática permite que algumas substâncias atravessem mais facilmente do que 
outras (REECE, 2015). Alguns compostos podem se dissolver na membrana e 
outros atravessam a bicamada lipídica com o auxílio de proteínas transmembranas 
(NELSON & COX, 2014). A água, no entanto, é uma molécula polar e pode 
atravessar a membrana celular mais facilmente. Além disso, proteínas chamadas de 
aquaporinas permitem a passagem mais rápida da molécula de agia pela membrana 
(SILVERTHORN, 2010). 
Dentro da pipeta pode ser observada uma variação na altura da coluna 
formada pela solução. A pressão gerada no sistema é chamada de pressão 
hidrostática, representada pela fórmula , onde d=densidade do 
líquido, em kg/m³, g=aceleração da gravidade, em m/s², e ∆h= variação de altura da 
coluna líquida, em metros (OLIVEIRA et al., 2002). A coluna de solução formada 
dentro da pipeta é transiente para as duas soluções, pois o volume varia com o 
tempo. 
Caso as condições do experimento fossem alteradas e as soluções de 
sacarose e cloreto de sódio fossem colocadas em erlenmeyer e a água dentro das 
membranas, presas também em pipetas, o movimento de osmose seria invertido. As 
moléculas de água moveriam-se em direção as soluções e o volume dentro da 
pipeta iria diminuir gradualmente. 
 
6. CONCLUSÃO 
Os sistemas constituídos pelas pipetas e membranas permitiram a 
observação do fenômeno da osmose e difusão simples, proporcionando aos 
estudantes a familiarização com estes processos. A partir do experimento foi 
possível relacionar os fenômenos observados com o tamanho das partículas e 
características de cada molécula, demonstrando a eficiência da prática. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
DURÁN, J. E. R. Biofísica: Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Prentice Hall, 
2003. 
HENEINE, I. F. Biofísica Básica. São Paulo: Editora Atheneu, 2010. 
NELSON, D. L. & COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto 
Alegre: Artmed, 2014. 
OLIVEIRA, J. R., WACHTER, P. H., AZAMBUJA, A. A. Biofísica para Ciências 
Biomédicas. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2002. 
REECE, J. B. et al. Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. 
SILVERTHORN, D. U. Fisiologia Humana. Uma Abordagem Integrada. 5. ed. Porto 
Alegre: Artmed, 2010.