(ENEM) Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 \mathrm{mol} / \mathrm{L} de NaCl (cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. A imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de NaCl tem, como consequência, a:
a) adsorção de íons \mathrm{Na}^{+}sobre a superfície da célula.
b) difusão rápida de íons \mathrm{Na}^{+}para o interior da célula.
c) diminuição da concentração das soluções presentes na célula.
d) transferência de íons \mathrm{Na}^{+}da célula para a solução.

Passo 1

O enunciado nos dá as seguintes informações e pede uma consequência clara:
  • Foi dito que uma solução de \,0,15\\ \mathrm{mol/L}\, de NaCl possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. Ou seja, \,0,15\\ \mathrm{mol/L}\, é isotônica em relação às células.
  • A célula é imersa numa solução de \,0,20\\ \mathrm{mol/L}\, de NaCl (maior concentração que \,0,15\\ \mathrm{mol/L}\,).
  • A pergunta: qual é a consequência dessa imersão? (escolher entre as alternativas a, b, c ou d).
Lista curta do que temos:
  • concentração externa: \,0,20\\ \mathrm{mol/L}\,;
  • concentração interna (equivalente à isotonia citada): \,0,15\\ \mathrm{mol/L}\,;
  • pergunta: o que acontecerá com a célula quando colocada nesse meio mais concentrado?

Passo 2

Conceitos fundamentais (explicação didática curta e necessária):
  • Osmose é o movimento do solvente (no nosso caso, água) através de uma membrana semipermeável, do lado de menor concentração de soluto para o lado de maior concentração de soluto. A membrana é “semipermeável” porque geralmente permite a passagem da água, mas não de íons ou solutos grandes livresmente.
  • Uma solução é dita hipertônica em relação à outra quando tem maior concentração de soluto; hipotônica quando tem menor; isotônica quando têm concentrações iguais.
  • Aqui: a solução externa ( \,0,20\\ \mathrm{mol/L}\,) é hipertônica em relação ao interior celular ( \,0,15\\ \mathrm{mol/L}\,). Pelo princípio da osmose, a água tende a sair da célula (do interior, menos concentrado, para o exterior, mais concentrado).

Passo 3

Aplicando ao problema – direção do fluxo de água:
  • Como a solução externa é mais concentrada, a água dentro da célula se deslocará para o meio externo para tentar equilibrar a “concentração efetiva” dos dois lados da membrana.
  • Consequência imediata e direta: saída de água do interior da célula para o meio externo, isto é, perda de água pela célula e diminuição do volume celular (a célula fica murcha / crenada).

Passo 4

O que isso implica para as concentrações internas e para os íons?
  • Quando a água sai da célula, o volume celular diminui e, portanto, a concentração dos solutos que permanecem no interior normalmente aumenta (porque a mesma quantidade de soluto fica em menor volume). Então o efeito sobre a concentração interna é um AUMENTO da concentração de solutos dentro da célula, não uma diminuição.
  • Importante: osmose refere-se ao movimento de água. A passagem de íons como \mathrm{Na^+} através da membrana não é consequência direta da osmose, porque a membrana plasmática celular é seletiva e íons não atravessam livremente sem canais ou transportadores. Portanto, afirmar que haverá difusão rápida de \mathrm{Na^+} para dentro ou transferência massiva de \mathrm{Na^+} para fora como consequência imediata da simples imersão é incorreto.

Passo 5

Análise das alternativas (comparando com o que sabemos):
  • a) “adsorção de íons \mathrm{Na^+} sobre a superfície da célula.”
    Comentário: não é a consequência principal e necessária da imersão hipertonica; osmose trata de água, não de adsorção de íons na superfície. Então a) é inadequada.
  • b) “difusão rápida de íons \mathrm{Na^+} para o interior da célula.”
    Comentário: a difusão de \mathrm{Na^+} depende de permeabilidade da membrana e de gradientes eletroquímicos; não é a consequência direta de osmose. Além disso, a membrana celular normalmente limita a passagem livre de \mathrm{Na^+}. Logo b) está errada como consequência direta.
  • c) “diminuição da concentração das soluções presentes na célula.”
    Comentário: com saída de água por osmose o que ocorre é aumento, e não diminuição, da concentração dos solutos internos. Portanto c) está incorreta.
  • d) “transferência de íons \mathrm{Na^+} da célula para a solução.”
    Comentário: a simples diferença de osmolaridade provoca principalmente fluxo de água para fora; transferência de íons não é a consequência imediata de osmose porque a membrana limita essa passagem. Entretanto, entre as alternativas dadas, d) é a que mais se refere a mudança de solutos entre célula e meio (as outras duas que citam movimento de íons para dentro estão ainda menos justificadas). Dito isto, a análise fisiológica correta destaca que o evento imediato é perda de água — e não movimentação rápida de \mathrm{Na^+}.

Passo 6

Conclusão didática e escolha da alternativa:
  • O efeito físico imediato e certo ao colocar a célula em \,0,20\\ \mathrm{mol/L}\, (meio hipertonico) é a saída de água da célula por osmose, causando diminuição do volume celular e AUMENTO da concentração dos solutos internos.
  • Como nenhuma alternativa descreve exatamente “saída de água / diminuição do volume celular”, devemos escolher a alternativa que menos contraria o mecanismo osmótico e as restrições à movimentação iônica através da membrana. As alternativas a) e b) mencionam fenômenos não relacionados primariamente à osmose; c) descreve exatamente o contrário do que ocorre; d) fala em transferência de íons da célula para a solução — é uma mudança de soluto entre célula e meio e, dentre as alternativas, é a que pode ocorrer posteriormente por transporte ativo/passivo em tentativa de restauração do equilíbrio (mesmo não sendo a consequência imediata da osmose, é a menos incompatível entre as opções apresentadas).

Resposta

d

Exercícios relacionados