Exercícios: A osmose

Defina osmose e indique que propriedade uma membrana deve possuir para que esse fenômeno ocorra.

O que significa afirmar que uma solução é hipotônica, isotônica ou hipertônica em relação a uma célula? Explique indicando para onde a água tende a se mover em cada caso.

Três glóbulos vermelhos idênticos são colocados em três soluções distintas (A, B e C) e, ao fim de alguns minutos, apresentam o aspecto do esquema. Indique se a solução de cada recipiente era hipotônica, isotônica ou hipertônica em relação ao glóbulo vermelho, e fundamente a sua resposta.

Colocam-se glóbulos vermelhos em água destilada. Explique, aplicando o conceito de osmose, o que acontecerá com essas células e por quê.

Uma célula vegetal em um meio hipertônico sofre plasmólise, ao passo que em um meio hipotônico fica túrgida, mas não chega a estourar, como aconteceria com uma célula animal. Explique que estrutura da célula vegetal impede isso e de que modo ela atua.

As bactérias também sofrem os efeitos da osmose. Utilize este fato para explicar por que razão a salga e o açucaramento são métodos tradicionais eficazes de conservação de alimentos.

Colocam-se hemácias humanas em três tubos de ensaio: o tubo 1 contém $\text{NaCl}$ a $0,9\,\%$ ($0,9\ \text{g/100\ mL}$); o tubo 2 contém $\text{NaCl}$ a $0,2\,\%$; e o tubo 3 contém uma solução aquosa de ureia $0,3\ \text{M}$ (cuja osmolaridade inicial é de cerca de $300\ \text{mOsm/L}$, equivalente à do citoplasma da hemácia). Ao microscópio, observa-se que no tubo 1 os glóbulos vermelhos conservam seu volume, mas tanto no tubo 2 quanto no tubo 3 sofrem inchaço e lise completa (hemólise). Justifique o comportamento osmótico dos eritrócitos nos tubos 1 e 2, e explique a aparente contradição do tubo 3, sabendo que a membrana é permeável à ureia.

Desafio do tema. Como consultor biomédico, você deve avaliar como o estresse osmótico afeta a integridade celular para conceber uma bebida isotônica.

1. Experimentação caseira: Corte três tiras de batata com exatamente $5,0\text{ cm}$. Submerja uma em água mineral (meio A), outra em água com $1,0\text{ g}$ de sal de cozinha por $100\text{ mL}$ (meio B) e outra com $10,0\text{ g}/100\text{ mL}$ (meio C) durante $2$ horas.

2. Coleta de dados: Meça com régua milimetrada o comprimento final de cada tira, calcule a sua variação percentual ($\Delta L = \frac{L_f - L_i}{L_i} \cdot 100$) e registre a sua consistência ao tato em uma tabela.

3. Relatório fundamentado: Elabore um gráfico com as suas medições e redija um relatório sucinto em que você justifique:

4. O comportamento osmótico observado (turgescência em comparação à plasmólise) e o papel das aquaporinas.

5. A razão pela qual a ultraestrutura da bicamada lipídica impede a livre difusão dos íons $\text{Na}^+$ e $\text{Cl}^-$, explicando que transporte mediado (passivo ou ativo) seria necessário para atravessá-la.

Será valorizado:

• Precisão na coleta de dados empíricos e no cálculo de $\Delta L$.

• Justificativa biológica correta da osmose em função da tonicidade do meio.

• Integração adequada da ultraestrutura de membrana e dos mecanismos de transporte.