1 Nuno Correia

No Verão de 1856, Louis Pasteur foi confrontado por Bigot, pai de um dos seus alunos, com um problema que afligia muitos industriais da zona de Lille. Bigot dedicava-se à produção de álcool (etanol) a partir da fermentação dos açúcares da beterraba. Por vezes, verificava-se que, em algumas cubas, o sumo não se transformava em etanol e acabava mesmo por azedar, devido à acumulação de ácido láctico. Na tentativa de resolver esse problema, Pasteur recolheu duas amostras: Amostra 1 - líquido recolhido de uma cuba onde se formou etanol. Amostra 2 - líquido recolhido de uma das cubas cujo conteúdo azedou. Estas amostras foram observadas ao microscópio. Na amostra 1, Pasteur encontrou apenas leveduras (fungos unicelulares). Na amostra 2, observou um pequeno número de leveduras e um grande número de bactérias. Em observações posteriores, Pasteur confirmou que só se verificava a presença de bactérias nas cubas cujo conteúdo azedava, e que o número de bactérias era tanto maior quanto mais azedo o conteúdo da cuba. Quando terminou a investigação, Pasteur concluiu que as leveduras utilizavam o açúcar da beterraba para produzir etanol e que as bactérias o utilizavam para produzir ácido láctico. 1. Pasteur concluiu que a presença de células vivas é fundamental para a ocorrência de fermentação. Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte. Para poder tirar aquela conclusão, seria necessário comparar as observações das amostras 1 e 2 com a observação de uma amostra de sumo de beterraba (mantido em cuba tapada, a temperaturas favoráveis à ocorrência de fermentação) que... A. ... tivesse sido submetida a filtração, removendo as células vivas. B. ... fosse retirada de uma cuba onde se tivesse obtido etanol. C. ... fosse retirada de uma cuba cujo conteúdo tivesse azedado. D. ... tivesse tanto leveduras como bactérias.

2. Seleccione a alternativa que permite preencher os espaços e obter uma afirmação correcta. As células de leveduras e de bactérias apresentam______e______ A. núcleo (...) mitocôndrias B. mitocôndrias (...) ribossomas C. ribossomas (...) membrana plasmática D. membrana plasmática (...) núcleo

3. Em finais do séc. XIX, Eduard Búchner efectuou um conjunto de experiências com extracto de levedura, obtido por trituração de leveduras e posterior filtração dos resíduos celulares remanescentes. A este extracto adicionou uma solução aquosa açucarada. Passado algum tempo, detectou na solução a presença de etanol e a libertação de dióxido de carbono.

3.1. Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte. Com esta experiência, Búchner poderia testar a seguinte hipótese: A. a fermentação é um processo que ocorre apenas na ausência de oxigénio. B. a temperatura é um dos factores limitantes do processo de fermentação.

C. a concentração de açúcar influencia o rendimento energético da fermentação. D. a fermentação pode ocorrer na ausência de leveduras.

3.2.Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte. Para que os resultados da experiência de Búchner possam provar que a ocorrência de fermentação está, de alguma forma, relacionada com a intervenção de seres vivos (ou seus derivados), seria necessária a introdução, no procedimento, de um dispositivo que contivesse... A. ... leveduras numa solução açucarada. B. ... extracto de levedura numa solução açucarada. C. ... unicamente uma solução açucarada. D. ... exclusivamente leveduras. 4. As populações de países com poucos recursos padecem de severas carências

alimentares, nomeadamente, défices proteicos acentuados. As proteínas são biomoléculas com papel estrutural e funcional indispensável ao organismo. Na tentativa de desenvolver uma solução viável para combater a fome

em países do terceiro mundo, têm sido levadas a cabo várias investigações. As proteínas microbianas (SCP - single cell proteins) são há muito utilizadas na produção pecuária, como método rentável de nutrição. Estas proteínas são extraídas de orga-nismos unicelulares e substituem alimentos ricos em proteínas, especialmente, em rações animais. A aplicação

desta tecnologia a rações humanas poderia auxiliar o combate à fome em vários países. A produção de SCP pode efectuar-se por fermentação em microrganismos, no estado sólido ou líquido. Contudo, o primeiro método apresenta pouco rendimento e o método líquido levanta questões sanitárias. Na 5.a Conferência Internacional acerca dos Impactos Globais da Microbiologia Aplicada, foram divulgados os resultados da aplicação de um método alternativo, onde se integram as SCP num substrato biológico, como em Manihot esculenta (mandioca), através da fermentação do alimento por um fungo ácido-resistente.

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4.1. Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte. Os glícidos representados no gráfico anterior são... (A) ... açúcares redutores, que sofrem glicólise durante a respiração anaeróbia. (B) ... moléculas de glicose, que sofrem redução do piruvato durante a fermentação. (C) ... moléculas de glicose, que sofrem fosforilação e originam ácido pirúvico. (D) ... açúcares redutores, que no final do processo de fermentação originam 2

moléculas de ATP, por cada molécula de açúcar degradada. 4.2. Seleccione a alternativa que permite preencher os espaços de modo a obter uma

afirmação correcta. De acordo com os dados do gráfico, o processo de______________conduz a_____________ Manihot esculenío.

(A) respiração celular [...] um aumento de moléculas de água em (B) fermentação alcoólica [...] uma diminuição da acidez em (C) fermentação láctica [...] uma elevação de temperatura em (D) fermentação [...] um enriquecimento proteico de

4.3. Classifique como verdadeira [V] ou falsa [F] cada uma das seguintes afirmações, relativas

a diferentes processos de catálise energética. (A) Durante a fermentação alcoólica, ocorre descarboxilação do piruvato. (B) A oxidação dos transportadores de electrões ocorre quando estes aceitam protões

e electrões do hidrogénio. (C) Na etapa de redução do ácido pirúvico, ocorre regeneração dos transportadores

de electrões anteriormente reduzidos durante a glicólise. (D) A formação de acetil-CoA implica a descarboxilação e oxidação do ácido pirúvico

formado durante a glicólise. 4.4. Na indústria alimentar são utilizados vários tipos de fermentação. Faça

corresponder a cada uma das letras das afirmações (de A a F) um número (de l a IV) da

chave.

4.5. Tendo em conta o texto, discuta a importância da investigação científica e tecnológica na resolução de problemáticas socio-económicas universais e a relevância da divulgação dos estudos realizados pela comunidade científica. 5. Um grupo de alunos do ensino secundário realizou uma série de experiências, tendo por finalidade a compreensão de alguns processos de catálise energética. Para tal, utilizaram o endocarpo da maçã (parte do fruto que cobre a semente). Durante a sua investigação, os alunos colocaram a polpa do fruto num sistema hermético e com sondas acompanharam a evolução dos valores de temperatura, pH e teor em O2. No sistema A não foram utilizadas leveduras; no sistema B, por sua vez, foram acrescentadas leveduras da espécie Saccharomyces cerevisiae. Os gráficos ao lado revelam a leitura das diferentes variáveis obtidas no decorrer da investigação, nos sistemas A e B. A destilação fraccionada é um processo de separação físico que permite segregar substâncias voláteis com pontos de ebulição próximos. Os alunos serviram-se desta técnica para determinar o teor alcoólico dos sistemas, durante a investigação. O gráfico C revela os resultados do processo de destilação fraccionada.

5.1. Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte. O processo catabólico decorrente nas células do endocarpo na maçã é....

(A) ... preferencialmente a fermentação láctica. (B) ... preferencialmente a respiração celular. (C) ... preferencialmente a fermentação alcoólica. (D) ... a respiração celular.

Afirmações Chave (A) Processo utilizado na produção de vinagre de

cidra. (B) Leva à acumulação de ácido nas células

musculares, quando estas são sujeitas a um esforço acentuado.

(C) Baixa o pH do meio. (D) E comummente utilizado na produção de

bebidas alcoólicas. (E) O "fermento de padeiro" é essencial na

produção de alguma doçaria conventual. (F) O aumento de volume de alguns alimentos

resulta da libertação de dióxido de carbono durante este processo.

I. Fermentação láctica. II. Fermentação alcoólica. III. Ambos os processos

anteriores. IV. Outros processos catabólicos.

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5.2. Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte. O gráfico que melhor traduz o teor alcoólico nos sistemas A e B é...

5.3. Classifique como verdadeira [V] ou falsa (F] cada uma das seguintes afirmações, tendo em conta os dados gráficos da investigação. (A) Na ausência de leveduras, no período de tempo em que as células efectuam

respiração aeróbia, o pH não se altera, uma vez que neste processo não se produzem ácidos.

(B) Sabendo que não existiam sondas de dióxido de carbono disponíveis, terá sido impossível, aos alunos, determinar o teor deste qás libertado durante o processo de respiração aeróbia.

(C) A água possui um ponto de ebulição superior ao do álcool etílico. (D) A presença de leveduras influencia a realização de respiração aeróbia, por parte

das células do endocarpo. (E) A presença de leveduras no meio permite estabilizar o pH durante o processo de

fermentação alcoólica. (F) A fermentação é uma reacção catabólica mais energética do que a respiração

celular. 5.4. Faça corresponder a cada uma das letras (de A a C) das afirmações os números (de l a IV)

da chave. Afirmações A. Dá-se libertação de dióxido de carbono. B. Ocorre degradação total da glicose. C. Dá-se libertação de oxigénio. D. Ocorrem várias fosforilações oxidativas. E. Dá-se o ciclo do ácido cítrico. F. Ocorre a formação de ácido pirúvico. C. Ocorrem reacções de oxidação e redução. Chave I. Respiração aeróbica II. Fermentação alcoólica III. Ambos os processos anteriores

IV. Nenhum dos processos anteriores

5.5. Explique a importância de alguns organismos serem capazes de realizar, simultaneamente, respiração aeróbia e fermentação. Relacione a importância da respiração aeróbia com a evolução dos organismos.