Osmose

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Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2016 ● BIOFÍSICA 
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OSMOSE 
 
 Osmose é a passagem de água através de uma membrana semipermeável do compartimento mais diluído para 
o mais concentrado. O movimento é passivo (sem gasto de energia) e a favor do gradiente de concentração de água. 
Para entender estes processos, devemos tomar nota dos conceitos de Pressão Hidrostática e Pressão Osmótica. 
 Pressão Hidrostática (Phid): é a pressão exercida pelo solvente (H2O) sobre as paredes do compartimento que 
o contém. A pressão hidrostática é máxima quando o solvente é puro, e diminui à medida que se adiciona soluto 
ao solvente. 
 Pressão Osmótica (Posm): é a pressão exercida pelas proteínas e solutos osmoticamente ativos, atuando no 
sentido de atrair água para o compartimento onde estão presentes. Na osmose, a pressão osmótica exercida 
pelas partículas em uma solução, sejam moléculas ou íons, é determinado pelo número dessas partículas por 
unidade de volume de líquido, e não pela massa das partículas. 
 
Exemplo I: 
Osmose é a passagem de água, através de uma membrana semipermeável, do 
compartimento mais diluído para o compartimento mais concentrado. Esse 
movimento ocorre de forma passiva e a favor do “gradiente de concentração da 
água”. 
No exemplo ao lado a Phid é maior de “B” para “A”, pois o solvente é puro, assim a 
osmose ocorrerá no mesmo sentido. 
 
 
 
 
Exemplo II: 
No exemplo ao lado ocorre osmose, de modo que todos os componentes são difusíveis (tanto o H2O como a glicose). O 
sistema é separado por uma membrana permeável. 
Em “A” a concentração de glicose é 2 molar e em “B”, 
1 molar. Como o compartimento “B” é mais diluído vai 
surgir uma pressão hidrostática de “B” para “A”, e de 
glicose de “A” para “B”. Como a molécula de H2O é 
menor, ela se difunde mais rapidamente, provocando 
assim o desnível Δh observado entre ambos os 
compartimentos. Com o fluxo de água em direção a 
“A” vai tornando esse meio mais diluído, por 
consequência surgirá uma Phid de “A” para “B”. 
Ao final do processo o sistema atingir o equilíbrio e 
ambas as soluções apresentam a mesma 
concentração e mesmo volume. 
 
Exemplo III: 
No inicio do processo, é possível observar que devido ao fato 
de que o compartimento “B” está mais diluído surgirá um 
movimento de água de “B” para “A” (Phid). Há também a 
pressão osmótica que as macromoléculas exercem atraindo 
água para o compartimento “A”. Este por sua vez começa a 
receber água, produzindo o desnível observado entre os dois 
compartimentos, e consequentemente a Phid aumenta de “A” 
para “B”. O sistema atinge o equilíbrio quando a pressão 
osmótica se igualar a pressão hidrostática. Neste experimento, 
o desnível continua no equilíbrio devido às macromoléculas 
existentes não serem difusíveis. 
 
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Exemplo IV: 
A pressão do solvente é maior em “B” do que em 
“A” e, por isso, passa solvente de “B” para “A”. 
Essa passagem resulta na diluição do NaCl em 
“A” e uma maior concentração em “B”. Como 
consequência da movimentação da água, surge 
uma pressão de soluto em “B” maior que em “A”, 
e devido a isso passa soluto (NaCl) de “B” para 
“A”. Isto vai ocorrer até que a pressão osmótica 
se iguale a pressão hidrostática, estabelecendo 
assim o equilíbrio. 
 
OBS: Embora a concentração de NaCl seja igual dos dois lados, em quantidade é maior em “A”. Já a concentração de 
água em “A” é menor do que em “B”, mas a quantidade é maior. Isso ocorre devido às macromoléculas de um lado da 
membrana estarem atraindo o solvente e soluto. Esse efeito pode desaparecer se houver um furo na membrana, pois a 
macromolécula se difundirá para o compartimento adjacente. 
 
 
DETERMINAÇÃO DA PRESSÃO OSMÓTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 d = densidade do fluído 
 g = gravidade 
 h = altura da coluna 
 n = número de moles 
 R = constante universal dos gases 
 T = temperatura (Kelvin) 
 V = volume 
 
 No equilíbrio, a pressão osmótica é numericamente igual à pressão exercida contra ela (a pressão hidrostática). 
(Cm – Concentração Molar). 
 
 
 
Ex: Calcular a pressão osmótica do fluído intracelular cuja concentração é de 0,3 osmol/litro (OKUNO, 1986). 
Posm = 0,3 osmol/L x 0,082 atm.L/osmol.K x 310 K 
 Posm = 7,63 atm x(760mmHg) 
 Posm = 5800mmHg 
 
 
 
DESSALINIZAÇÃO DA ÁGUA DO MAR POR PRESSÃO 
Normalmente, a água pura, separada por uma membrana 
semipermeável, passaria por osmose para um compartimento mais 
concentrado como água do mar. 
No esquema ao lado, aplica-se uma força ao embolo que 
anula essa pressão osmótica e aumenta a pressão hidrostática, 
fazendo passar, pela membrana semipermeável, apenas água 
(pura) de cima para baixo, dessalinizando a água do mar. 
 
 
 
Posm = Cm.R.T 
 
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TONICIDADE DAS SOLUÇÕES 
Células biológicas colocadas em diferentes soluções podem apresentar diferentes formas, dependendo da 
concentração externa e da permeabilidade da membrana celular. Um exemplo clássico é feito com as hemácias, que 
possuem uma concentração interna de 0,3 osm. Note como ela se comporta em diferentes situações de concentração: 
 
 
 
 
Neste caso as concentrações dentro e fora da célula são iguais, mais isso não quer dizer que não há 
movimentação entre a membrana celular. É importante salientar que a quantidade de H2o que entra 
na célula é aproximadamente igual a sai (Iso = “igual” e Tonus = “força”). 
 
 
Quando uma hemácia é mergulhada em uma solução hipotônica, ou seja, a concentração de soluto 
no interior da célula é maior que no meio extracelular, consequentemente o meio extracelular é mais 
diluído que o intracelular. Com isso surgira uma Phid de fora para dentro promovendo a entrada de 
água para o interior da hemácia. Assim a célula fica túrgida, inchada. Phid fora > Phid dentro. 
HIPO = “baixo” / TONUS = “força” 
 
 
 
Em uma solução hipertônica em que a concentração de soluto no interior da célula é baixo em 
relação ao meio externo enquanto a concentração da água é maior. Com isso ocorrerá o inverso do 
que acontece com o a solução hipotônica, a pressão hidrostática surgirá de dentro da célula, 
havendo assim uma perda de água por parte da célula deixando-a murcha. 
 
 
 
 
 
Intracelular: ↑ [NaCl] ↓ [H2O] 
Extracelular: ↓ [NaCl] ↑ [H2O] 
Solução Hipotônica  célula ganha água 
 
 
 
 
 
Intracelular: ↓ [NaCl] ↑ [H2O] 
Extracelular: ↑ [NaCl] ↓ [H2O] 
Hipertônica  célula perde água 
 
 
 
DISSOCIAÇÃO 
1. Solutos não se dissociam: As concentrações molar e osmolar são, 
evidentemente, as mesmas: 
Cmolar = Cosmolar 
 
2. Os solutos se dissociam completamente: A concentração osmolar é 
igual à concentração molar multiplicada pelo número de partículas (n): 
Cosm = CM x n 
 
Exemplo I: Qual a concentração osmolar de NaCl 0,1 M? 
NaCl libera duas partículas: 
Cosm = 0,1 x 2 = 0,2 osmolar 
 
Exemplo II: No caso do CaCl2, que libera 3 partículas, multiplicar por 3: a 
concentração de partículas de CaCl2 0,15M será: 
Cosm = 0,15 x 3 = 0,45 
 
 
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Quando uma solução possui vários solutos (Solutos Múltiplos), a concentração total é simplesmente a soma 
das concentrações dos solutos. 
 
Exemplo III: Solução de NaCl 0,1 M + KCl 0,15 M + Glicose 0,20 M, te a seguinte concentração: 
Molar: 
NaCl  0,10 
KCl  0,15 
Glic  0,20 
Total = 0,45M 
Osmolar: 
NaCl  0,10 x 2 = 0,20 
KCl  0,15 x 2 = 0,30 
Glic  0,20 x 1 = 0,20 
 0,70 Osm 
 
3. Os solutos se dissociam parcialmente: neste caso, deve-se aplicar a fórmula: 
COms = CM + CM x α(n – 1) 
onde COsm, CM e n possuem o mesmo significado, e α é o coeficiente de dissociação. Valores de α acham-se 
tabulados em manuais de físico-química. OBS: α varia com o CM.Exemplo IV: Para uma solução 1x10
-2
M de ácido acético, o valor deα = 4,10 x 10
-2
. O ácido acétido fornece 
duas partículas, o próton e o íon acetato (n = 2): 
COsm = 0,01 + (0,01 x 0,041 x 1) – 0,010004105 osm. 
 
 
OBS: