Questão 86 caderno azul ENEM 2012 Dia 1

Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/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 mol/L de NaCℓ tem, como consequência, a

A) adsorção de íons Na⁺ sobre a superfície da célula.

B) difusão rápida de íons Na⁺ para o interior da célula.

C) diminuição da concentração das soluções presentes na célula.

D) transferência de íons Na⁺ da célula para a solução.

E) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução.

📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão

• Físico-Química (Osmose e Pressão Osmótica)
• Soluções (Concentração)
• Citologia (Membrana Plasmática como Membrana Semipermeável)

🎯 Tema/Objetivo Geral: Compreensão do processo de osmose em células animais quando expostas a um meio hipertônico.

🎯 Nível da Questão: Fácil – A questão é considerada fácil porque aborda um conceito fundamental da biologia celular e da físico-química, a osmose, de forma direta. O enunciado estabelece claramente as concentrações do meio interno e externo, tornando a aplicação do princípio da osmose (a água se move para o meio mais concentrado) bastante direta.

✅ Gabarito: E) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução. A alternativa está correta pois a célula humana é colocada em um meio mais concentrado (hipertônico). Pelo processo de osmose, a água se move do meio menos concentrado (interior da célula) para o mais concentrado (solução externa) para tentar igualar as concentrações.

🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo

Transcrição Essencial 📌
“A imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCℓ tem, como consequência, a”

O que está sendo pedido?📌
A questão nos pede para descrever o que acontece com uma célula humana quando ela é colocada em uma solução salina que é mais concentrada do que o seu próprio meio interno.

Objetivo Cristalino 📌
Nosso objetivo é aplicar o princípio da osmose para prever a direção do movimento da água através da membrana celular nessa situação específica.

Pergunta de Atenção ✔
Você já se perguntou por que sentimos tanta sede depois de comer algo muito salgado, como batata frita ou bacalhau? O que está acontecendo com as células do seu corpo é exatamente o que a questão descreve!

📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários

Explicação de termos📌
Para entender o que acontece com a célula, precisamos dominar os seguintes conceitos:

• Osmose:
  • Explicação: É o movimento espontâneo do solvente (geralmente a água) através de uma membrana semipermeável, do meio menos concentrado (hipotônico) para o meio mais concentrado (hipertônico). O objetivo da natureza é “tentar” diluir o lado mais concentrado para igualar as concentrações dos dois lados.
  • Regra de Ouro: A água sempre se move para onde tem mais soluto (onde a solução é mais concentrada).

• Membrana Semipermeável:
  • Explicação: É uma barreira que permite a passagem do solvente (água), mas bloqueia ou dificulta a passagem da maioria dos solutos (como os íons de sal). A membrana plasmática de nossas células funciona como uma membrana semipermeável.

• Classificação das Soluções (Comparativa):
  • Solução Isotônica (“Iso” = igual): A concentração de soluto fora da célula é igual à concentração dentro da célula. O fluxo de água para dentro e para fora é equilibrado. A célula mantém sua forma.
    • No problema: A solução de NaCl 0,15 mol/L é isotônica em relação às células humanas.
  • Solução Hipertônica (“Hiper” = acima): A concentração de soluto fora da célula é maior que a de dentro. Para tentar diluir o meio externo, a água sai da célula. A célula murcha (crenação).
    • No problema: A solução de NaCl 0,20 mol/L é hipertônica.
  • Solução Hipotônica (“Hipo” = abaixo): A concentração de soluto fora da célula é menor que a de dentro. Para tentar diluir o meio interno (que está mais concentrado), a água entra na célula. A célula incha e pode estourar (hemólise).

📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema

Contextualização Simplificada 📌
Vamos imaginar a célula humana como uma bexiga cheia de água com um pouco de sal, e a membrana da bexiga deixa a água passar, mas o sal não. A concentração de sal “normal” dentro da célula é de 0,15.
Agora, mergulhamos essa bexiga em um balde de água muito mais salgada, com concentração de 0,20.
A regra da natureza diz que a água vai tentar equilibrar as coisas, saindo de onde tem menos sal (dentro da bexiga) e indo para onde tem mais sal (o balde). O que vai acontecer com a bexiga? Ela vai murchar.

Estratégia Geral 📌
A estratégia é uma análise comparativa simples:

1. Identificar a concentração de soluto dentro da célula.
2. Identificar a concentração de soluto na solução externa.
3. Comparar as duas e classificar o meio externo como isotônico, hipertônico ou hipotônico.
4. Aplicar a regra da osmose para determinar para que lado a água se move.

🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos

Passo a Passo Detalhado 📌
Vamos aplicar a estratégia ao problema:

1. Concentração Interna da Célula: O enunciado informa que a solução interna da célula é equivalente a uma solução de 0,15 mol/L de NaCl. Este é o nosso meio menos concentrado.
2. Concentração da Solução Externa: A célula é imersa em uma solução de 0,20 mol/L de NaCl. Este é o nosso meio mais concentrado.
3. Comparação e Classificação:
   • Concentração Externa (0,20 mol/L) > Concentração Interna (0,15 mol/L).
   • Portanto, a solução externa é hipertônica em relação à célula.
4. Aplicação do Princípio da Osmose:
   • A regra diz que a água se move do meio menos concentrado para o meio mais concentrado.
   • Logo, a água se moverá de dentro da célula para a solução externa.
5. Consequência: A célula perderá água para o meio, um processo que leva à sua desidratação e encolhimento (crenação).

Verificação Intermediária 📌
O raciocínio é direto e consistente com a teoria da osmose. Colocar uma célula em um meio mais salgado faz com que ela perca água.

Possível armadilha ❓/ ✔
A principal armadilha seria confundir o movimento da água com o movimento do soluto (íons Na⁺ e Cl⁻). As alternativas A, B e D sugerem o movimento dos íons. No entanto, a osmose descreve primariamente o movimento do solvente (água), pois a membrana celular é muito mais permeável à água do que aos íons. A célula possui bombas (como a bomba de sódio e potássio) que regulam ativamente a concentração de íons, mas o movimento passivo e espontâneo que domina essa situação é o da água.

Fechamento e expectativa
Concluímos que a consequência imediata e principal será a saída de água de dentro da célula. Esperamos encontrar uma alternativa que descreva exatamente este processo.

✅ Passo 5: Análise das Alternativas

Listagem das Alternativas
A) adsorção de íons Na+ sobre a superfície da célula.
B) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula.
C) diminuição da concentração das soluções presentes na célula.
D) transferência de íons Na+ da célula para a solução.
E) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução.

Justificativa Individual

• 🔴 A) adsorção de íons Na+…: Incorreta. A adsorção (aderência à superfície) não é o principal fenômeno que ocorre e não explica a consequência fisiológica para a célula.
• 🔴 B) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula: Incorreta. A membrana celular controla ativamente a passagem de íons. A difusão de Na⁺ para dentro da célula não ocorre de forma rápida e passiva; na verdade, a célula trabalha ativamente para bombear Na⁺ para fora.
• 🔴 C) diminuição da concentração das soluções presentes na célula: Incorreta. Ao contrário, como a célula perde água (solvente), a concentração de solutos em seu interior aumenta.
• 🔴 D) transferência de íons Na+ da célula para a solução: Incorreta. O movimento espontâneo de íons seria do meio mais concentrado (fora) para o menos concentrado (dentro), mas isso é bloqueado pela membrana. O movimento ativo (bomba de sódio e potássio) já bombeia Na⁺ para fora, mas este não é o fenômeno osmótico descrito.
• 🟢 E) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução: Correta. Esta é a definição exata do que acontece por osmose quando uma célula é colocada em um meio hipertônico. A água se move do meio de menor concentração (dentro da célula) para o de maior concentração (a solução externa).

🏆 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final

Resumo do Raciocínio 📌
A célula humana, com concentração interna equivalente a 0,15 mol/L, foi colocada em uma solução hipertônica de 0,20 mol/L. Pelo princípio da osmose, a água se move através da membrana semipermeável do meio menos concentrado (citosol) para o meio mais concentrado (solução externa), causando a desidratação da célula.

Gabarito Reafirmado 📌
A alternativa correta é a E) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução.

Resumo Final para Revisão 🔍
Para fixar: A água corre atrás do sal. Se tem mais sal fora da célula do que dentro, a água sai da célula para tentar diluir o sal lá fora.