ENEM Bioquímica: questão resolvida sobre fermentação e combustíveis ambientais

Você sabe qual processo metabólico está por trás da produção de combustíveis como o etanol? Esse é um assunto visado no ENEM. Aqui, você vai entender como a fermentação gera energia de forma sustentável, qual seu papel no metabolismo energético e como ela se relaciona com os ciclos do carbono e oxigênio nos ecossistemas. Uma questão comentada que conecta bioquímica, ecologia e atualidades.

Organismos autótrofos e heterótrofos realizam processos complementares que associam os ciclos do carbono e do oxigênio. O carbono fixado pela energia luminosa ou a partir de compostos inorgânicos é eventualmente degradado pelos organismos, resultando em fontes de carbono como metano ou gás carbônico. Ainda, outros compostos orgânicos são catabolizados pelos seres, com menor rendimento energético, produzindo compostos secundários (subprodutos) que podem funcionar como combustíveis ambientais.

O processo metabólico associado à expressão combustíveis ambientais é a

A) fotossíntese.

B) fermentação.

C) quimiossíntese.

D) respiração aeróbica.

E) fosforilação oxidativa.

Nos ecossistemas, sejam terrestres ou aquáticos, encontramos organismos autótrofos e heterótrofos. Tais seres vivos estão inter-relacionados de diversas formas, como por exemplo, por meio dos ciclos biogeoquímicos, tais como os do carbono e do oxigênio.

Interação entre autótrofos e heterótrofos por meio dos ciclos do carbono e oxigênio

Os autótrofos exibem processos metabólicos que permitem utilizar substâncias inorgânicas com baixo teor energético (como, por exemplo, água e gás carbônico) para produzir moléculas orgânicas com teor energético elevado (como a glicose). Para isso, esses organismos necessitam de uma fonte de energia: luz, no caso do autotrofismo fotossintético e energia proveniente de reações de oxidação no autotrofismo quimiossintético.

Já os heterótrofos não possuem mecanismos metabólicos que possibilitem gerar matéria orgânica a partir de substâncias inorgânicas simples. Devido a isso, necessitam obter compostos orgânicos a partir de outros seres, seja para produzir energia utilizável para as suas atividades celulares, seja para converter esses compostos em sua própria matéria orgânica. Para obter energia, os heterótrofos realizam processos metabólicos oxidativos tais como a respiração celular e a fermentação.

Processos metabólicos que possibilitam obtenção de energia útil para as células. (Clique sobre a imagem para ampliar)

Na respiração celular – que pode ser aeróbica ou anaeróbica – as moléculas orgânicas são completamente oxidadas gerando substâncias inorgânicas com pouca energia. Por sua vez, a fermentação promove oxidação parcial dos compostos orgânicos resultando em produtos com razoável teor energético, como o etanol (no caso da fermentação alcoólica), que podem ser utilizados como combustíveis. Essa fonte de energia, comparada aos combustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral e gás natural), é mais interessante do ponto de vista ambiental.

Comparação entre o impacto dos combustíveis fósseis e os resultantes de processos como a fermentação sobre a concentração de gás carbônico na atmosfera. (Clique sobre a imagem para ampliar)

Além de constituírem fontes energéticas renováveis, combustíveis como o etanol, quando utilizados, liberam para atmosfera CO2 derivado daquele que os organismos autótrofos retiram da própria atmosfera. Com isso, a contribuição para o aquecimento global é menor do que com o uso dos combustíveis fósseis.

Os combustíveis ambientais, menos impactantes do que os combustíveis fósseis, resultam de processos metabólicos, como a fermentação, nos quais moléculas orgânicas com alto teor de energia são apenas parcialmente oxidadas. Com isso, os produtos desses processos (etanol, no caso da fermentação alcoólica) ainda possuem quantidade razoável de energia armazenada e, portanto, podem ser utilizados como combustíveis.

FAQ – Perguntas Frequentes

❓ O que são combustíveis ambientais?

São fontes de energia obtidas a partir de processos biológicos, como a fermentação, e que têm menor impacto ambiental em comparação aos combustíveis fósseis.

❓ Qual processo metabólico produz o etanol como subproduto?

A fermentação alcoólica, realizada por leveduras, que convertem açúcares em etanol e gás carbônico.

❓ Qual a diferença entre fermentação e respiração celular?

A fermentação ocorre sem oxigênio e gera menos energia. Já a respiração celular aeróbica utiliza oxigênio e gera muito mais ATP.

❓ Essa questão caiu em qual prova do ENEM?

Na prova de Biologia/Bioquímica do ENEM 2021, abordando fermentação e sustentabilidade energética.

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