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2.1: osmose

osmose

Imagine que tem um copo de 100 ml de água, e adicione 15g de açúcar de mesa à água. O açúcar dissolve-se e a mistura que está agora no copo é feita de um soluto (o açúcar) que é dissolvido no solvente (a água). A mistura de um soluto num solvente é chamada assolution.Imagine agora que tem um segundo copo com 100 ml de água e adiciona 45 gramas de açúcar de mesa à água. Assim como o primeiro copo, o açúcar é o soluto, e a água é o solvente. Mas agora você tem duas misturas de diferentes concentrações de soluto. Ao comparar duas soluções de concentração desigual do soluto, a solução com a concentração mais elevada do soluto é hipertónica, e a solução com a concentração mais baixa do soluto é hipotónica. As soluções de igual concentração de soluto são isotónicas. A primeira solução de açúcar é hipotónica à segunda solução. A segunda solução de açúcar é hipertônica para a primeira.

Você agora adiciona as duas soluções a um copo que foi dividido por uma membrana permeável seletivamente, com poros que são muito pequenos para as moléculas de açúcar para passar, mas são grandes o suficiente para as moléculas de água para passar. A solução hipertónica está de um lado da membrana e a solução hipotónica do outro. A solução hipertónica tem uma concentração de água mais baixa do que a solução hipotónica, pelo que existe agora um gradiente de concentração de água através da membrana. As moléculas de água movem-se do lado de uma maior concentração de água para o lado de uma menor concentração até que ambas as soluções sejam isotônicas. Neste ponto, o equilíbrio é alcançado.

osmose é a difusão de moléculas de água através de uma membrana permeável seletivamente de uma área de maior concentração para uma área de menor concentração. A água entra e sai das células por osmose. Se uma célula estiver numa solução hipertónica, a solução tem uma concentração de água inferior à do citosol celular, e a água sai da célula até que ambas as soluções sejam isotónicas. As células colocadas numa solução hipotónica levarão água através da membrana até que tanto a solução externa como o citosol sejam isotónicos.

uma célula que não tem uma parede de células rígidas, como uma célula de sangue vermelho, vai inchar e lyse (burst) quando colocado em uma solução hipotônica. Células com uma parede celular vai inchar quando colocado em uma solução hipotônica, mas uma vez que a célula é turgid (firme), a parede celular dura impede qualquer mais água de entrar na célula. Quando colocado em uma solução hipertônica, uma célula sem uma parede celular vai perder água para o meio ambiente, murchar, e provavelmente morrer. Numa solução hipertónica, uma célula com uma parede celular também perde água. A membrana plasmática afasta-se da parede celular à medida que encolhe, um processo chamado plasmólise. As células animais tendem a fazer o melhor em um ambiente isotônico, as células vegetais tendem a fazer o melhor em um ambiente hipotônico. Isto é demonstrado abaixo.

ilustra como das células animais e vegetais mudanças em diferentes tipos de solução

a Menos que uma célula animal (tais como as células vermelhas do sangue no painel superior) tem uma adaptação que permite alterar a absorção osmótica de água, ele vai perder muita água e murchar em um ambiente hipertônico. Se colocado numa solução hipotónica, as moléculas de água entram na célula, fazendo com que inche e rebente. Células vegetais (Painel inferior) tornam-se plasmolizadas em uma solução hipertônica, mas tendem a fazer melhor em um ambiente hipotônico. A água é armazenada no vacúolo central da célula da planta.

pressão osmótica

quando a água se move para uma célula por osmose, a pressão osmótica pode acumular-se dentro da célula. Se uma célula tem uma parede celular, a parede ajuda a manter o equilíbrio de água da célula. A pressão osmótica é a principal causa de suporte em muitas plantas. Quando uma célula vegetal está em um ambiente hipotônico, a entrada osmótica de água aumenta a pressão turgor exercida contra a parede celular até que a pressão impede que mais água venha para a célula. Neste ponto a célula da planta é turgid (figura abaixo). Os efeitos das pressões osmóticas sobre as células vegetais são mostrados na figura abaixo.

a photo of turgid plant cells

The central vacuoles of the plant cells in this image are full of water, so the cells are turgid.a acção da osmose pode ser muito prejudicial para os organismos, especialmente aqueles sem paredes celulares. Por exemplo, se um peixe de água salgada (cujas células são isotônicas com a água do mar), é colocado em água doce, suas células vão tomar excesso de água, lise, e o peixe vai morrer. Outro exemplo de um efeito osmótico prejudicial é o uso de sal de mesa para matar lesmas e caracóis.

difusão e osmose são discutidos em http://www.youtube.com/watch?v=aubZU0iWtgI(18:59).organismos que vivem num ambiente hipotónico como a água doce, precisam de uma forma de evitar que as suas células absorvam demasiada água por osmose. Vacuole contráctil é um tipo de vacuole que remove o excesso de água de uma célula. Protistas de água doce, como o paramécio mostrado na figura abaixo, têm um vacuole contractil. O vacúolo é rodeado por vários canais, que absorvem água por osmose do citoplasma. Depois que os canais enchem com água, a água é bombeada para o buraco de vácuo. Quando o buraco de vácuo está cheio, ele empurra a água para fora da célula através de um poro.

Uma foto que mostra o vacúolo contrátil dentro de paramécios

O vacúolo contrátil é a estrela-como a estrutura dentro da paramécios.

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