Difusão Simples: Processo e Exemplos - Ciência - 2023

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o difusão simples É o processo físico pelo qual as substâncias se movem de uma região onde estão altamente concentradas para áreas onde a concentração dessa substância é menor. A difusão simples é um processo espontâneo que não requer energia, mas é promovido por um gradiente de concentração.

As substâncias que são dissolvidas são chamadas de solutos, elas se movem através de uma solução (ou gás) por movimentos aleatórios. O movimento aleatório é definido como o movimento que ocorre por acaso, onde não existe uma ordem ou sistema regular pelo qual os movimentos das partículas mudam em uma solução ou gás.

Se as moléculas forem pequenas o suficiente, essa difusão simples pode ocorrer através das membranas celulares, entre os fosfolipídios individuais que a compõem. As membranas podem ser permeáveis, impermeáveis ou semipermeáveis.

Uma membrana permeável é aquela que permite a passagem de qualquer substância, uma membrana impermeável não permite a passagem de nenhuma substância e uma membrana semipermeável apenas permite a passagem de certas substâncias.

Processo de difusão simples

A difusão simples é realizada por meio da ação das ligações de hidrogênio que se formam entre as moléculas de água e os solutos nela dissolvidos. As moléculas de água movem-se aleatoriamente e, eventualmente, circundam as moléculas de soluto individuais, maximizando a oportunidade de formar ligações de hidrogênio.

Assim, se uma mistura de uma substância fosse feita em água, inicialmente a substância estaria concentrada em um único local, o inicial. Nesse momento, o gradiente de concentração é muito alto.

Com o passar do tempo, as moléculas se movem e colidem umas com as outras; esse movimento promove a formação de ligações entre as partículas de soluto e o solvente. No entanto, essas ligações se rompem rapidamente porque são muito fracas e essa é a propriedade que permite que elas se distribuam pelo espaço até atingirem o equilíbrio.

Nesse ponto, onde o soluto está uniformemente distribuído por toda a solução, a força do gradiente de concentração termina.

Exemplos de difusão simples

Troca gasosa no sistema respiratório

No sistema respiratório dos animais pulmonares, oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) são trocados constantemente. Os animais absorvem oxigênio e expelem dióxido de carbono por difusão simples.

Nos pulmões, a concentração de oxigênio é maior do que no sangue, então há um gradiente de concentração entre essas duas regiões, e isso faz com que seja promovida a difusão do oxigênio dos pulmões para o sangue.

Da mesma forma, com mais moléculas de dióxido de carbono no sangue do que nos pulmões, elas tenderão a se mover do sangue para os pulmões.

Espalhando o chá na água quente

Quando uma xícara de chá é preparada inicialmente, há apenas água quente sem nenhum soluto. Ao colocar o saquinho de chá na água quente, ele começa a liberar as partículas de chá do saquinho - onde há maior concentração de chá - para a água, onde a concentração de chá é menor.

O movimento das moléculas é favorecido pelo gradiente de concentração inicial do chá. Eventualmente, a difusão do chá faz com que as concentrações se equalizem em toda a xícara e a solução se torne homogênea (parece toda da mesma cor). Neste ponto, não há mais gradiente de concentração.

Diferenças entre difusão simples e difusão facilitada

- Na difusão simples, as partículas atravessam a membrana celular livremente, sem a "ajuda" de outras estruturas. Em contraste, na difusão facilitada, as moléculas são transportadas através de pequenos canais de proteínas que cruzam toda a membrana.

- A difusão simples é mais lenta do que a difusão facilitada.

- A difusão simples não é específica do soluto, apenas que as partículas a serem transportadas devem ser hidrofóbicas para que possam atravessar a membrana celular sem problemas. Em contraste, solutos específicos são transportados em difusão facilitada.

- A difusão simples não pode ser inibida, enquanto a difusão facilitada pode ser inibida por moléculas específicas que se ligam aos canais transportadores.

- A difusão simples é sempre um processo passivo, ou seja, não requer a energia do ATP. Em contraste, a difusão facilitada pode ser um mecanismo ativo ou passivo, dependendo se requer ou não a energia do ATP.

- Na difusão simples as substâncias movem-se sempre a favor do seu gradiente de concentração. Ao contrário, na difusão facilitada, as substâncias passam através da membrana contra ou a favor de seu gradiente de concentração.

- A difusão simples permite a passagem de moléculas pequenas e não polares (hidrofóbicas), enquanto a difusão facilitada permite a passagem de moléculas grandes e polares (hidrofílicas).

Diferenças entre difusão simples e osmose

- A difusão simples se refere ao movimento de qualquer substância em função de seu gradiente de concentração; por outro lado, a osmose refere-se exclusivamente ao movimento da água em função do seu potencial hídrico.

- A difusão simples ocorre em líquidos e gases sólidos. Pelo contrário, a osmose só pode ocorrer em meio líquido.

- A difusão simples não requer uma membrana semipermeável, enquanto a osmose é um processo que ocorre através de uma membrana semipermeável.

- A difusão simples ajuda a equalizar as concentrações de solutos dissolvidos no espaço disponível. A osmose não favorece a igualdade da concentração de água em ambos os lados da membrana semipermeável.

- A difusão simples pode ocorrer entre diferentes tipos de solventes. Em contraste, a osmose só pode ocorrer entre solventes semelhantes e em sistemas biológicos. Este solvente é geralmente água.

- Na difusão simples as partículas são distribuídas em todas as direções, na osmose o fluxo das moléculas é basicamente na mesma direção.

- O processo de difusão simples não pode ser interrompido ou revertido. Em vez disso, a osmose pode ser interrompida ou revertida se pressão adicional for aplicada no lado da membrana onde há menos água disponível.

Referências

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