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Ciências da Natureza e suas Tecnologias
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Ciências da Natureza e suas Tecnologias Question #019e354b

Question Statement
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
#biologia
#ecologia
#ciclos biogeoquímicos
#nitrogênio
#natureza
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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.

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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?

A

1

B

2

C

3

D

4

E

5

Correct

Official Explanation / Community Explanations

Análise do Metabolismo de Procariontes e Redox

A resposta correta é a alternativa E) 5.

1. A Reação de Referência: Nitrificação

A questão pede para encontrar uma transformação redox análoga à que ocorre nos procariontes nitrificantes. Vamos analisar primeiro essa reação de referência:

  • Processo: Os procariontes nitrificantes convertem amônia (NH₃) em nitritos (NO₂⁻) e, subsequentemente, em nitratos (NO₃⁻). * Análise Redox: Para entender a transformação, olhamos o número de oxidação (Nox) do nitrogênio: * Em NH₃ (amônia), o Nox do Nitrogênio é -3. * Em NO₃⁻ (nitrato), o Nox do Nitrogênio é +5. * Conclusão: A nitrificação é um processo de OXIDAÇÃO, pois o número de oxidação do nitrogênio aumenta (ele perde elétrons). Essa oxidação de um composto inorgânico libera energia, que é utilizada por esses organismos (quimiossíntese).

Portanto, estamos procurando outra etapa numerada que também represente um processo de oxidação.

2. Análise das Etapas Numeradas

  • A) Etapa 1 (Fixação de Nitrogênio): * Processo: N₂ → NH₃ * Análise Redox: O Nox do N vai de 0 (em N₂) para -3 (em NH₃). * Tipo: REDUÇÃO.

  • B) Etapa 2 (Desnitrificação): * Processo: NO₃⁻ → N₂ * Análise Redox: O Nox do N vai de +5 (em NO₃⁻) para 0 (em N₂). * Tipo: REDUÇÃO.

  • C) Etapa 3 (Fixação de CO₂ por Procariontes): * Processo: CO₂ → Carbono fixado (matéria orgânica, ex: C₆H₁₂O₆). * Análise Redox: O Nox do C vai de +4 (em CO₂) para 0 (na glicose). * Tipo: REDUÇÃO. Este é o processo central da fotossíntese.

  • D) Etapa 4 (Fixação de CO₂ por Plantas): * Processo: CO₂ → Carbono fixado (matéria orgânica). * Análise Redox: É o mesmo processo da etapa 3. O Nox do C vai de +4 para 0. * Tipo: REDUÇÃO.

  • E) Etapa 5 (Decomposição): * Processo: Carbono fixado (matéria orgânica) → CO₂. Este é o processo da respiração celular ou decomposição. * Análise Redox: O Nox do C vai de 0 (na matéria orgânica) para +4 (em CO₂). * Tipo: OXIDAÇÃO.

3. Conclusão

A nitrificação é um processo de oxidação de um composto de nitrogênio. A etapa 5, que representa a decomposição (respiração celular), é um processo de oxidação de um composto de carbono. Ambas são reações de oxidação fundamentais nos seus respectivos ciclos biogeoquímicos. Portanto, a etapa 5 é a que apresenta uma transformação redox análoga à dos procariontes nitrificantes.