Questão 122 — ENEM 2024 (Natureza)

Metabolismo de procariontes

O esquema representa a ação de organismos no ciclo do nitrogênio e no ciclo do carbono. Os números correspondem a algumas etapas dos dois ciclos distintos.

Disponível em: https://pt.khanacademy.org.

Acesso em: 27 jun. 2024 (adaptado).

Em qual etapa numerada ocorre uma transformação redox como a que ocorre nos procariontes nitrificantes?

Resolução

A questão avalia a compreensão de reações de oxirredução (redox) nos ciclos biogeoquímicos e a comparação entre diferentes processos metabólicos de procariontes.

Os procariontes nitrificantes realizam a oxidação da amônia (NH_3) a nitritos (NO_2^-) e nitratos (NO_3^-), processo em que o nitrogênio perde elétrons (é oxidado, passando do estado de oxidação -3 para +3 e +5). Trata-se de uma reação redox em que o substrato inorgânico é oxidado para liberar energia.

Analisando cada etapa numerada:

A etapa 1 (fixação de nitrogênio: N_2 \to NH_3) é uma redução do nitrogênio (de 0 para -3), oposta ao que fazem os nitrificantes.

A etapa 2 (desnitrificação: NO_3^- \to N_2) também é uma redução do nitrogênio (de +5 para 0).

As etapas 3 e 4 (fotossíntese por procariontes e plantas: CO_2 \to carbono orgânico) envolvem a redução do carbono (+4 \to aproximadamente 0), não oxidação.

Já a etapa 5 — realizada pelos procariontes decompositores — consiste em converter carbono orgânico fixado em CO_2, ou seja, oxidar o carbono (de estado reduzido para +4). Esse processo é análogo à nitrificação: em ambos, um substrato reduzido é oxidado com liberação de energia, tendo o oxigênio como aceptor final de elétrons.

Portanto, a etapa que apresenta transformação redox do mesmo tipo que a nitrificação (oxidação de substrato) é a etapa 5.

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