Questões Sobre Respiração celular e fermentação - Biologia - concurso

O preparo de um sistema de fermentação para a produção de biocombustíveis envolve diversas etapas críticas, entre elas a seleção de cepas microbianas adequadas. O item em questão aborda a necessidade de descartar cepas selvagens que não atendam a critérios de alta velocidade de produção, elevado rendimento e pureza. No entanto, o gabarito indica que essa afirmação está incorreta (E), o que pode gerar dúvidas sobre o real papel das cepas selvagens no processo.

Em primeiro lugar, é importante destacar que cepas selvagens, apesar de não serem geneticamente modificadas, podem apresentar características valiosas para a fermentação, como robustez, adaptabilidade a diferentes substratos e resistência a condições adversas. Descartá-las apenas por não atenderem imediatamente aos critérios de alta produtividade pode significar a perda de microrganismos com potencial para melhorias futuras, seja por seleção natural ou engenharia genética.

Além disso, a afirmação ignora o papel das cepas selvagens como base para estudos comparativos e para o desenvolvimento de linhagens otimizadas. Muitas vezes, essas cepas são fontes de genes ou vias metabólicas que podem ser aproveitadas em processos biotecnológicos. Portanto, a seleção inicial não deve ser tão restritiva, pois características secundárias, como tolerância a contaminantes ou estabilidade genética, também são relevantes para a produção em larga escala.

Por fim, o gabarito E) está correto porque a abordagem proposta no item é simplista e não considera a complexidade da seleção de microrganismos para biocombustíveis. A estratégia ideal deve equilibrar produtividade com outros fatores, como sustentabilidade e custo-benefício, e incluir etapas de screening mais abrangentes antes de descartar cepas promissoras.

A respeito do preparo de um sistema de fermentação para a produção de biocombustíveis, julgue o item subsequente.

O vapor é frequentemente utilizado para a esterilização de meios de fermentação.

• C) CERTO
• E) ERRADO

O gabarito correto é C).

O processo de fermentação é amplamente estudado na bioquímica devido à sua importância tanto na conservação de energia quanto na produção de diversos compostos orgânicos. Dentro desse contexto, é correto afirmar que a fermentação pode, sim, ser utilizada para a produção de biomassa.

A fermentação envolve a transformação de substratos orgânicos, como açúcares, em produtos como álcoois, ácidos ou gases, por meio da ação de microrganismos como bactérias, leveduras e fungos. Durante esse processo, ocorre o crescimento e a multiplicação desses microrganismos, os quais constituem a própria biomassa microbiana. Essa biomassa pode ser aproveitada para diferentes finalidades, como na produção de alimentos (por exemplo, leveduras para panificação), suplementos proteicos (como a levedura nutricional) ou até mesmo na fabricação de biocombustíveis.

Além disso, a fermentação é uma ferramenta essencial em biotecnologia, permitindo a produção controlada de biomassa em larga escala por meio de biorreatores. Portanto, o item que afirma que a fermentação pode ser utilizada para a produção de biomassa está correto, conforme indicado pelo gabarito (C).

O processo de fermentação é fundamental para a produção de diversos compostos de interesse biotecnológico e industrial, especialmente aqueles classificados como metabólitos primários. Esses compostos, essenciais para o crescimento e sobrevivência dos microrganismos, incluem aminoácidos, enzimas, ácidos orgânicos e álcoois. O item em questão descreve corretamente as etapas necessárias para a obtenção desses produtos por meio da fermentação.

A primeira etapa, a formulação do meio de cultura, é crucial, pois define os nutrientes necessários para o crescimento do microrganismo e a produção do metabólito desejado. Em seguida, a esterilização do meio de cultura e dos equipamentos garante a ausência de contaminações que poderiam comprometer o processo. O preparo do inóculo assegura que uma quantidade adequada de células viáveis seja introduzida no fermentador.

Durante o crescimento do organismo no fermentador, condições como temperatura, pH, oxigenação e agitação são controladas para otimizar a produção. Por fim, as etapas de extração e purificação do produto são essenciais para isolar o composto de interesse das outras componentes do meio de cultura, garantindo sua qualidade e aplicabilidade.

Portanto, o item está correto (C), pois todas as etapas mencionadas são, de fato, parte integrante do processo de fermentação para a obtenção de metabólitos primários.

O termo fermentação tem sido empregado em bioquímica para descrever um processo de conservação de energia em que compostos orgânicos agem tanto como doadores quanto como aceptores finais de elétrons. Considerando os aspectos da fermentação nesse contexto, julgue o item a seguir.

Insulina, interferon e alguns fatores de coagulação são exemplos de proteínas empregadas em medicina humana, sendo produzidas por microrganismos recombinantes.

• C) CERTO
• E) ERRADO

O gabarito correto é C).

O termo fermentação é fundamental na bioquímica, representando um processo de conservação de energia em que compostos orgânicos atuam como doadores e aceptores finais de elétrons. No contexto do crescimento microbiano, é importante compreender as fases distintas desse processo e como elas influenciam a produção de metabólitos.

O crescimento microbiano pode ser dividido em fases, sendo as principais a fase exponencial (ou logarítmica) e a fase estacionária. Durante a fase exponencial, as células microbianas estão em intensa atividade metabólica, multiplicando-se rapidamente e demandando grande quantidade de energia e nutrientes. Nessa etapa, os produtos do metabolismo primário—como aminoácidos, enzimas e outros compostos essenciais para o crescimento celular—são sintetizados em maior quantidade, pois são necessários para a construção de novas células.

Por outro lado, na fase estacionária, o crescimento microbiano desacelera devido à limitação de nutrientes ou ao acúmulo de substâncias tóxicas. Nessa fase, a produção de metabólitos secundários—como antibióticos e toxinas—tende a aumentar, enquanto a síntese de produtos do metabolismo primário diminui, já que as células não estão mais se dividindo ativamente.

Portanto, a afirmação de que "produtos do metabolismo primário são gerados com mais intensidade na fase estacionária do que na fase de crescimento exponencial" está incorreta. O correto é o oposto: esses compostos são produzidos em maior quantidade durante a fase exponencial, quando as células estão em pleno crescimento. Assim, o gabarito E) ERRADO está correto.

O termo fermentação tem sido empregado em bioquímica para descrever um processo de conservação de energia em que compostos orgânicos agem tanto como doadores quanto como aceptores finais de elétrons. Considerando os aspectos da fermentação nesse contexto, é importante analisar a afirmação sobre a obtenção de acetilcoenzima A durante esse processo.

Em um processo de fermentação, é possível obter acetilcoenzima A. Essa afirmação está correta, pois a acetilcoenzima A (acetil-CoA) é um intermediário metabólico crucial que pode ser gerado em vias fermentativas, como na fermentação acética ou em etapas específicas do metabolismo de carboidratos. Durante a degradação da glicose, por exemplo, o piruvato produzido pode ser convertido em acetil-CoA antes de seguir para vias fermentativas, dependendo do microrganismo e das condições bioquímicas envolvidas.

Portanto, a alternativa correta é:

• C) CERTO

Com referência a técnicas de isolamento, cultivo e identificação de microrganismos, o estudo dos metabólitos secundários produzidos por fungos isolados possui um papel fundamental na descoberta de compostos bioativos com aplicações farmacológicas.

Os metabólitos secundários são moléculas sintetizadas pelos fungos que, embora não sejam essenciais para seu crescimento básico, desempenham funções ecológicas importantes, como defesa e comunicação. Muitos desses compostos apresentam propriedades medicinais, como atividade antibiótica, antifúngica, antitumoral e anti-inflamatória, tornando-os alvos valiosos para a pesquisa farmacêutica.

A caracterização química desses metabólitos envolve técnicas analíticas avançadas, como cromatografia e espectrometria de massa, que permitem identificar sua estrutura e potencial bioativo. Dessa forma, fungos isolados de diferentes ambientes podem ser fontes promissoras de novos fármacos, reforçando a importância do estudo de seus metabólitos secundários.

Portanto, a afirmação de que a caracterização química dos metabólitos secundários de espécies de fungos isoladas apresenta grande potencial para a identificação de ativos medicinais de interesse farmacológico está correta (C).

A glicose desempenha um papel fundamental no metabolismo energético da maioria dos organismos, servindo como principal substrato oxidável. Sua utilização como fonte de energia é quase universal, desde microrganismos até seres humanos. O metabolismo da glicose envolve várias etapas, como a glicólise, a descarboxilação do piruvato e o ciclo de Krebs, que garantem a produção de ATP e outros compostos essenciais para as células.

Entre as alternativas apresentadas, a incorreta é a D), que afirma que a conversão de piruvato em acetil-CoA é reversível e catalisada por um complexo enzimático chamado "complexo piruvato fosfatase alcalina". Na realidade, essa reação é irreversível e é catalisada pelo complexo piruvato desidrogenase, não "piruvato fosfatase alcalina". Além disso, a transformação ocorre na matriz mitocondrial, não nos "mitocôndrias", como mencionado erroneamente no texto.

As outras alternativas estão corretas:

• A) Descreve corretamente a glicólise, incluindo a produção de ATP, NADH e piruvato.
• B) Explica o papel das desidrogenases e das coenzimas NAD+ e FAD nas etapas de oxidação da glicose.
• C) Apresenta valores energéticos corretos e destaca a capacidade das células anaeróbicas de obter energia mesmo com menor rendimento.
• E) Descreve adequadamente o processo de reoxidação de NADH e FADH2 na cadeia transportadora de elétrons, culminando na formação de água.

Portanto, a alternativa D) é a única que contém informações incorretas sobre o metabolismo da glicose, justificando sua escolha como resposta errada.

A fermentação é um processo bioquímico fundamental para muitos organismos, especialmente na ausência de oxigênio. Ela pode ser definida como:

• A) processo em que um composto é oxidado com a participação de oxigênio que atua como aceptor de elétrons. (Incorreto, pois a fermentação ocorre na ausência de oxigênio.)
• B) catabolismo em que um composto orgânico atua como doador e receptor de elétrons, gerando energia pela fosforilação no nível de substrato. (Correto, pois descreve a essência da fermentação.)
• C) anabolismo no qual um composto orgânico é produzido a partir de um substrato na ausência de oxigênio. (Incorreto, pois a fermentação é um processo catabólico, não anabólico.)
• D) fosforilação oxidativa de composto em nível de substrato com geração de energia. (Incorreto, pois a fosforilação oxidativa ocorre na respiração aeróbia.)
• E) catabolismo aeróbio que gera energia na forma de ATP a partir de um composto inorgânico. (Incorreto, pois a fermentação é anaeróbia e utiliza compostos orgânicos.)

Portanto, a alternativa B é a correta, pois define a fermentação como um processo catabólico em que um composto orgânico age como doador e receptor de elétrons, produzindo energia via fosforilação em nível de substrato.