Conteúdos

Este plano de aula aborda os conceitos que abrangem a osmose, tais como: soluto e solvente, gradiente de concentração, meios e células isotônicas, hipertônicas ou hipotônicas, além de diferenciar a osmose em células animais e vegetais, contextualizando esses dois processos com situações de nosso cotidiano. O material também traz, de forma breve, as características da membrana plasmática e dos transportes por meio da membrana. A sequência traz orientações e um “passo a passo” de como abordar os conteúdos, além de links de textos para aprofundamento, sugestões de leituras, vídeos e atividades.

● Osmose;
● Soluto e solvente;
● Gradientes de concentração;
● Meios isotônicos, hipertônicos e hipotônicos;
● Membrana plasmática; e
● Transportes por meio da membrana.

Objetivos

● Compreender o processo de osmose;
● Recordar a composição da membrana plasmática e os tipos de transportes que ocorrem por meio da membrana; e
● Investigar como ocorre a osmose em células animais e vegetais.

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Epigenética e hereditariedade

Palavras-chave:

Osmose. Gradiente de concentração. Membrana plasmática. Transporte passivo.

Previsão para aplicação:

3 a 4 aulas (50 min./aula).

Proposta de trabalho:

Professor(a), para a aplicação desse plano sugiro a seguinte distribuição dos conteúdos:

A etapa 1 pode ser aplicada em uma ou duas aulas com 50 minutos de duração cada. Instigue os alunos com o título que dá nome à etapa, sondando o que já sabem sobre o tema. Uma forma prática de trabalhar tais conteúdos é projetar, ou desenhar na lousa, uma imagem da membrana plasmática que mostre bem a sua composição e, a partir dela, ir explicando cada um de seus componentes e a importância para sua estrutura e funções. Solicite aos alunos que esquematizem o que está sendo explicado, principalmente sobre os diferentes tipos de transporte, e, se achar interessante, assista com os alunos o vídeo de número 2, indicado anteriormente neste plano. Você pode, ainda, pedir que os alunos pesquisem sobre as contribuições da membrana plasmática ao sistema imunológico, aprofundando ainda mais o tema da etapa. Se desejar, e houver tempo, é possível também abordar as especializações das membranas plasmáticas, como as microvilosidades, os desmossomos e as interdigitações.

Para a etapa 2, sugiro uma aula com 50 minutos de duração. Inicie retomando o que é um transporte passivo por meio da membrana plasmática. É importante, professor(a), que os alunos saibam diferenciar soluto de solvente, gradiente de concentração e os termos isotônico, hipertônico e hipotônico. Você pode realizar uma dinâmica com os alunos, simulando a osmose. Para isso, convide os alunos a se levantarem e divida-os em dois grupos. Diga que eles representarão moléculas de água, portanto, o solvente. Em seguida, organize o espaço da sala de aula de modo que fiquem mais carteiras de um lado do que do outro, e diga que as carteiras representam os solutos. Você pode delimitar os espaços das carteiras/solutos, desenhando com o giz no chão. Essa marcação representará a membrana plasmática. Quando tudo estiver organizado, narre a osmose, pedindo para que os solventes entrem e/ou saiam da célula, de acordo com os gradientes de concentração. Questione-os sobre qual meio estava hipotônico, qual estava hipertônico, e assim sucessivamente, ajudando-os a fixar tais conceitos. Você pode narrar diferentes situações, apresentando todos os aspectos importantes da osmose. Ao final, solicite aos alunos que esquematizem no caderno os conceitos trabalhados na dinâmica. Você pode também, assistir ao vídeo 1, sugerido anteriormente neste plano, junto com os alunos.

Para a etapa 3, recomendo usar como “gancho” a realização de um experimento sobre osmose na célula vegetal (acesso em 17 de novembro de 2022). A partir dos resultados observados, reflita com os alunos sobre as diferenças entre as células animais e vegetais e, consequentemente, na osmose desses dois tipos celulares.
Após explicar a osmose nas hemácias e o exemplo do soro fisiológico, questione os alunos sobre a hemodiálise e, se for o caso, solicite que eles realizem uma pesquisa sobre a relação desse procedimento médico com a osmose, bem como sobre qual é a sua importância.

Para finalizar, use e abuse dos exercícios contidos na etapa 4. Você pode deixá-los todos para o final, oferecendo um tempo aos alunos para resolução dos mesmos, ou enviá-los como tarefa de casa. Não esqueça de fazer a correção de forma coletiva.

Bom trabalho!

1ª Etapa: Composição e transportes por meio da membrana plasmática

Estrutura comum a todos os tipos celulares, a membrana plasmática tem composição lipoproteica, ou seja, é composta de lipídeos e proteínas. Os lipídeos (fosfolipídios) formam uma dupla camada, oferecendo flexibilidade e elasticidade à membrana que, por essa razão, é comumente chamada de modelo mosaico fluído. Já as proteínas, são divididas em dois grupos principais: as transmembranas, que atravessam a membrana, e as periféricas, que se posicionam em apenas uma das superfícies da membrana (interna ou externa).

As principais funções da membrana plasmática são: delimitar e proteger as células, permitir ou dificultar o transporte de diferentes substâncias – que pode ser passivo, quando não há o gasto de energia e ocorre a favor do gradiente de concentração (meio mais concentrado para o menos concentrado), ou ativo, quando há o gasto de energia e ocorre contra o gradiente de concentração (meio mais concentrado para o de menor concentração).

Os principais transportes passivos que ocorrem por meio da membrana, são:
a) Difusão simples;
b) Difusão facilitada; e
c) Osmose.

Já os principais transportes ativos que ocorrem por meio da membrana, são:
a) Bomba de sódio e potássio;
b) Endocitose (fagocitose e pinocitose); e
c) Exocitose.

Dependendo do tipo celular, as membranas plasmáticas podem apresentar, ainda, algumas especializações, que auxiliam no desempenho das funções celulares. As principais especializações das membranas são:
a) Microvilosidades = aumentam a superfície de absorção. Encontradas geralmente nas células do epitélio intestinal;
b) Desmossomos = aumentam a adesão entre as células, dando continuidade ao revestimento; e
c) Interdigitações = auxiliam na adesão celular.

2ª Etapa: Osmose

A osmose é um transporte passivo de difusão da água, em que ocorre o transporte do solvente por meio de uma membrana semipermeável, a partir do meio menos concentrado (hipotônico) de solutos (sais) para o mais concentrado (hipertônico) de solutos (sais), com o objetivo de igualar as concentrações dos meios, tornando-os isotônicos.

Um conceito muito importante atrelado à osmose é a osmorregulação, que auxilia na liberação das excretas nos vertebrados.

Você, professor, pode questionar aos seus alunos se os peixes bebem água, e pedir que eles busquem respostas para essa pergunta realizando uma pesquisa sobre o seu sistema excretor.

3ª Etapa: Osmose na célula animal X osmose na célula vegetal

A osmose está presente em nosso cotidiano quando, por exemplo, temperamos uma salada de alface. Por estar em meio hipertônico, a célula da alface, que antes estava túrgida, irá perder água por osmose, ficando plasmolisada, ou seja, murcha.

No caso das células vegetais, não ocorre a lise celular, pois essas células possuem, ainda, a parede celular, que é totalmente permeável e reveste a célula, dando-lhe resistência, porém restringindo o aumento do volume da célula.

Já as células animais, que não possuem parede celular, podem se romper. Tal situação pode ocorrer, por exemplo, se o soro fisiológico não tiver a mesma pressão osmótica que as hemácias. Quando uma pessoa toma soro fisiológico muito diluído, a água entrará por osmose, nas hemácias, tornando-as túrgidas e podendo levá-las ao rompimento. Se estiver pouco diluído, as hemácias irão perder água, por osmose, tornando-se plasmolisadas.

4ª Etapa: Exercícios

1. Em relação aos envoltórios celulares, podemos afirmar que:
a) todas as células dos seres vivos têm parede celular.
b) somente as células vegetais têm membrana celular.
c) somente as células animais têm parede celular.
d) todas as células dos seres vivos têm membrana celular.
e) os fungos e bactérias não têm parede celular.

GABARITO: D.

2. Que processo, provavelmente, estaria ocorrendo em grande extensão, em células cuja membrana celular apresentasse microvilosidades?
a) Detoxificação de drogas.
b) Secreção de esteroides.
c) Síntese de proteínas.
d) Catabolismo.
e) Absorção.

GABARITO: E.

3. Assinale a alternativa INCORRETA:
a) A difusão simples é um tipo de transporte passivo através da membrana plasmática que ocorre quando existem condições de gradiente de concentração sem haver gasto de energia.
b) A difusão facilitada utiliza proteínas carregadoras para o transporte de açúcares simples e aminoácidos através de membrana constituindo, por essa razão, um processo de transporte ativo.
c) A membrana plasmática é formada por uma camada bimolecular de fosfolipídios onde estão dispersas moléculas de proteínas globulares, dispostas como um mosaico.
d) Qualquer processo de captura por meio do envolvimento de partículas é chamado endocitose.
e) Na fagocitose a célula engloba partículas sólidas para através da emissão de pseudópodes que as englobam formando um vacúolo alimentar denominado fagossomo.

GABARITO: B.

4. Assinale a alternativa correta a respeito da membrana lipoprotéica.
a) Em bactérias, apresenta uma organização diferente da encontrada em células eucariotas.
b) Existe apenas como envoltório externo das células.
c) É formada por uma camada dupla de glicoproteínas, com várias moléculas de lipídios encrustadas.
d) É rígida, garantindo a estabilidade da célula.
e) Está envolvida em processos como a fagocitose e a pinocitose.

GABARITO: E.

5. O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar microorganismos causadores de doenças, como as amebas, por exemplo. O inconveniente do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque
a) as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um envoltório que mantém sua forma mesmo quando perdem água por osmose e, por isso, murcham mais lentamente.
b) tanto as amebas quanto as células da alface não possuem barreiras para a perda de água por difusão simples. Ocorre que, no caso da alface, trata-se de um tecido e não de um único organismo e, portanto, a desidratação é notada mais tardiamente.
c) as amebas morrem ao perderem água por osmose, um processo mais rápido. Em contrapartida, as células da alface perdem água por difusão facilitada, um processo mais lento e, por isso, percebido mais tardiamente.
d) o vinagre, por ser ácido, destrói a membrana plasmática das amebas, provocando sua morte. No caso da alface, o envoltório das células não é afetado pelo vinagre, mas perde água por difusão simples, provocada pela presença do sal.
e) nas amebas, a bomba de sódio atua fortemente capturando esse íon presente no sal, provocando a entrada excessiva de água e causando a morte desses organismos. As células da alface não possuem tal bomba e murcham por perda de água por osmose.

GABARITO: A.

6. Devido à sua composição química –a membrana é formada por lipídios e proteínas– ela é permeável a muitas substâncias de natureza semelhante. Alguns íons também entram e saem da membrana com facilidade, devido ao seu tamanho. … No entanto, certas moléculas grandes precisam de uma ajudinha extra para entrar na célula. Essa ajudinha envolve uma espécie de porteiro, que examina o que está fora e o ajuda a entrar. (Solange Soares de Camargo, in Biologia, Ensino Médio. 1.ª série, volume 1, SEE/SP, 2009.)

No texto, e na ordem em que aparecem, a autora se refere
a) ao modelo mosaico-fluído da membrana plasmática, à difusão e ao transporte ativo.
b) ao modelo mosaico-fluído da membrana plasmática, à osmose e ao transporte passivo.
c) à permeabilidade seletiva da membrana plasmática, ao transporte ativo e ao transporte passivo.
d) aos poros da membrana plasmática, à osmose e à difusão facilitada.
e) aos poros da membrana plasmática, à difusão e à permeabilidade seletiva da membrana.

GABARITO: A.

7. Abaixo, pode-se observar a representação esquemática de uma membrana plasmática celular e de um gradiente de concentração de uma pequena molécula “X” ao longo dessa membrana.

Com base nesse esquema, considere as seguintes afirmativas:

I. A molécula “X” pode se movimentar por difusão simples, através dos lipídios, caso seja uma molécula apolar.
II. A difusão facilitada da molécula “X” acontece quando ela atravessa a membrana com o auxílio de proteínas carreadoras, que a levam contra seu gradiente de concentração.
III. Se a molécula “X” for um íon, ela poderá atravessar a membrana com o auxílio de uma proteína carreadora.
IV. O transporte ativo da molécula “X” ocorre do meio extracelular para o citoplasma.

Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
e) Somente a afirmativa III é verdadeira.

GABARITO: A.

8. Para serem atravessadas pelos nutrientes, as células intestinais se apresentam:
a) pavimentosas, dando ao nutriente a oportunidade de percorrer uma pequena distância.
b) esféricas, para absorver nutrientes de todas as direções.
c) cúbicas, distribuindo o suco entérico uniformemente.
d) prismáticas com microvilosidades, para aumentar a superfície de absorção dos nutrientes.

GABARITO: D.

9. Os salmões são peixes migratórios, que vivem em água salgada, mas migram para as águas doces de rios na época da reprodução. Para assegurar o equilíbrio osmótico de seu corpo, esses peixes que migram temporariamente da água salgada para água doce e vice-versa, apresentam o seguinte mecanismo:
a) quando em água doce, urinam pouco e eliminam sais por transporte ativo.
b) quando em água doce, urinam pouco e eliminam sais por transporte passivo.
c) quando em água doce, urinam muito e absorvem sais por transporte ativo.
d) quando em água salgada, urinam muito e não eliminam os sais em excesso.
e) quando em água salgada, urinam muito e absorvem sais por transporte ativo.

GABARITO: C.

10. A imagem a seguir representa a estrutura molecular da membrana plasmática de uma célula animal.

Com base na imagem e nos conhecimentos sobre o tema, considere as afirmativas a seguir.

I. Os fosfolipídios têm um comportamento peculiar em relação à água: uma parte da sua molécula é hidrofílica e a outra, hidrofóbica, favorecendo a sua organização em dupla camada.
II. A fluidez atribuída às membranas celulares é decorrente da presença de fosfolipídios.
III. Na bicamada lipídica da membrana, os fosfolipídios têm a sua porção hidrofílica voltada para o interior dessa bicamada e sua porção hidrofóbica voltada para o exterior.
IV. Os fosfolipídios formam uma barreira ao redor das células, impedindo a passagem de moléculas e íons solúveis em água, que são transportados através das proteínas intrínsecas à membrana.

Estão corretas apenas as afirmativas:
a) I e II.
b) I e III.
c) III e IV.
d) I, II e IV.
e) II, III e IV.

GABARITO: D.

Questões e gabarito disponíveis em: Projeto Medicina.
Acesso em 17 de novembro de 2022.

Plano de aula elaborado pela Prof.ª Dr.ª Nathalie Lousan.
Revisão textual: Professora Daniela Leite Nunes.
Coordenação Pedagógica: Prof.ª Dr.ª Aline Monge.

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Nutrientes e suas funções
Acesso em: 17 de novembro de 2022.

Estrutura e composição da membrana plasmática
Acesso em: 17 de novembro de 2022.

Membranas e transporte
Acesso em: 17 de novembro de 2022.

Sugestões de vídeos:

1. Membrana plasmática – Resumo Osmose
Acesso em: 17 de novembro de 2022.

2. Membrana plasmática – Toda matéria
Acesso em: 17 de novembro de 2022.

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