Definição de osmose
A osmose é a passagem espontânea de um solvente (que nos sistemas biológicos é usualmente água), da solução na qual os solutos são mais diluídos àqueles em que estão mais concentrados; esse movimento - que ocorre através de uma membrana semipermeável - continua até que uma situação de equilíbrio seja alcançada, na qual ambas as soluções ganham e mantêm a mesma concentração.
Exemplo prático
Para melhor esclarecer o conceito de osmose, imaginamos ter um vaso dividido em dois compartimentos de igual volume (A e B) por uma membrana semipermeável (isto é, permeável apenas ao solvente - neste caso, água - e não ao soluto). No compartimento A há uma solução aquosa na qual uma colher de glicose foi dissolvida, enquanto na parte B temos uma solução aquosa de igual volume na qual três colheres de sopa de glicose foram dissolvidas (é portanto mais concentrada). Essa diferença cria um gradiente de concentração para a glicose nas laterais da membrana e, como esse açúcar não consegue atravessá-lo, o equilíbrio é alcançado com a passagem de água do compartimento A (onde a glicose é mais diluída) em direção ao compartimento. B (onde é mais abundante). Se preferir, pode-se dizer também que a água passa por osmose da solução em que está mais concentrada (A) para aquela em que está em menor medida (B).
Após esse fluxo, o nível de água em B aumenta e diminui em A, criando uma certa diferença de nível entre os dois. Esse fenômeno termina quando as duas soluções atingem a mesma concentração, mantendo-a constante.
Soluções hipotônicas, isotônicas e hipertônicas
Tomando duas soluções com diferentes concentrações molares (número diferente de partículas dissolvidas nelas), a solução com menor concentração molar e hipertônica é a mais concentrada. Duas soluções são isotônicas (ou equimolares) quando têm a mesma concentração.
No exemplo acabado, a solução B é hipertônica (portanto contém mais solutos) que a outra (definida como hipotônica); portanto, sob condições normais, o solvente se move por osmose da solução hipotônica para a hipertônica. Falamos sobre condições padronizadas porque, jogando com as leis da física, é possível derrubar o conceito de osmose e favorecer a passagem do solvente da concentração mais diluída para a mais concentrada (osmose reversa).
Pressão osmótica e osmose reversa
Até onde foi expresso até agora, o fluxo líquido do solvente - gerado por osmose - continua até que as duas soluções tenham atingido a mesma concentração. Bem, esse movimento pode ser contrariado, parado ou mesmo revertido aplicando pressão ao compartimento com a maior concentração.
No exemplo anterior, é suficiente colocar um pistão no compartimento B (que nos lembramos de ter uma concentração maior), e empurrar para baixo com uma certa força, para favorecer a passagem da água para A; Neste caso, falamos de osmose reversa.
A pressão osmótica é a pressão que se opõe exatamente à passagem do solvente através da membrana semipermeável; Como conseqüência, é a pressão necessária para combater a osmose.
Como mencionado até agora, duas soluções isotônicas possuem a mesma pressão osmótica; sublinhar, portanto, que a pressão osmótica depende exclusivamente do número de partículas presentes na solução e não da sua natureza.
Osmose e corpo humano
As membranas plasmáticas que circundam as células do corpo humano, na verdade, são membranas semipermeáveis, que permitem a passagem direta, por osmose, de pequenas moléculas (como água e uréia), mas não aquelas com maior peso molecular (como proteínas, aminoácidos e açúcares). O equilíbrio osmótico nos fluidos corporais é, portanto, essencial para garantir às células um ambiente ideal para se viver.
Se pegarmos uma célula como um glóbulo vermelho e a mergulharmos numa solução hipotônica, isso - por osmose - sofrerá um inchaço (dado pelo ingresso de água), que pode até fazê-la explodir. Ao contrário, se imersa em uma solução hipertônica, a célula sofre, devido à passagem da água para o exterior, uma desidratação severa que a faz murchar. Felizmente, no organismo humano, as células são imersas em soluções isotônicas em relação ao seu ambiente interno, e existem vários sistemas para manter esses líquidos em equilíbrio osmótico.
Pressão osmótica e preservação de alimentos
Pensamos por um momento em uma geleia caseira ... o açúcar é adicionado em abundância não apenas para melhorar seu sabor, mas também e sobretudo para aumentar sua vida útil. No entanto, o açúcar é um elemento importante para a vida de muitos microrganismos envolvidos na degradação do produto. Essa aparente contradição é desmontada pelo próprio conceito de osmose.
