Após o pré-tratamento da biomassa, a hidrólise é uma das etapas principais do processo de desconstrução da parede celular. O pré-tratamento resulta na formação de duas frações distintas: a fração líquida, constituída de monômeros e oligômeros que estão aptos à etapa de fermentação; e a fração sólida, formada por compostos que não foram degradados, como a celulignina. Com isso, a fração sólida necessita de uma etapa de hidrólise para liberar os açúcares fermentescíveis, como mostra a figura abaixo:

Considerando-se a degradação do complexo lignocelulósico, analise as informações abaixo:

I. O pré-tratamento promove a degradação do complexo lignocelulósico, separando os componentes majoritários: celulose e lignina, que deverão ser hidrolisados em monômeros para serem metabolizados por microrganismos. Por isso, após o pré-tratamento, é necessário fazer uso de proteases específicas, que serão responsáveis pela hidrólise dessas moléculas.

II. A hemicelulose, por ser um heteropolímero, necessita da associação de outras enzimas para a sua completa degradação. Dentre essas, tem-se as xilanases, que são responsáveis pela quebra da cadeia central de xilana.

III. As celulases são compostas por três enzimas principais que agem de forma sinérgica, onde as endoglucanases clivam especificamente as ligações β-1,4-glicosídica internas da celulose, principalmente em regiões amorfas, liberando fragmentos que serão degradados pelas exoglucanases, celobiohidrolases (CBH), à celobiose. Por sua vez, as CBH serão degradas pelas β-glucosidases à glicose. As β-glucosidases, entretanto, são capazes de clivar outros oligossacarídeos à glicose e também de liberar outros monômeros, como xilose, galactose e manose, a partir da xilana e da galactomanana, que são constituintes da hemicelulose.

Assinale

A pirólise é um dos processos termoquímicos primários de conversão no qual a biomassa é convertida em três produtos de elevado valor agregado: sólido, o biochar ou biocarvão; líquido, o bio-óleo; e gasoso. O bio-óleo derivado da biomassa lignocelulósica é constituído por cerca de 40% de compostos de média polaridade, 12% de compostos de maior polaridade, 28% de água e 20% de material oligomérico, todos detectáveis por diferentes técnicas cromatográficas. Essa diferença na volatilidade e polaridade dos compostos, aliada à complexidade do bio-óleo, torna sua caracterização química um desafio analítico. Nesse sentido, uma das principais técnicas utilizadas na análise de compostos não voláteis e/ou termicamente instáveis do bio-óleo derivado da biomassa lignocelulósica, que consegue separar e analisar quantitativamente vários tipos de amostras, em poucos minutos, com eficiência, sensibilidade e alta resolução, é a

A parede celular das células vegetais encontra-se localizada externamente à membrana plasmática e é composta por longas e resistentes microfibrilas de celulose, que se mantêm unidas por uma matriz formada por glicoproteínas e pelos polissacarídeos hemicelulose e pectina, como mostra a figura abaixo:

A parede celular envolve a membrana plasmática e em sua estrutura possui poros que funcionam como filtros em relação ao meio externo. Essa parede pode ser primária e secundária. No entanto, a parede secundária é uma estrutura que não está presente em todos os organismos vegetais. Além das paredes primária e secundária, há, também, a lamela média formando a estrutura da parede celular vegetal. Considerando a composição e a função dos elementos estruturais da parede celular vegetais, assinale a afirmativa incorreta.

A tecnologia de Bioprocessos é a aplicação de engenharia e biotecnologia em larga escala. Essa tecnologia é um campo que une microrganismos, enzimas e nutrientes com a meta de produção de compostos bioativos de interesse da indústria, podendo ser facilmente atrelado a produtos de origem renovável. Em geral, o campo dos bioprocessos pode ser dividido em duas etapas básicas: Upstream e Downstream, como mostra a figura abaixo, que apresenta de maneira simplificada as fases envolvidas na elaboração de um bioprocesso.

Considerando o que mostra o fluxograma sobre as etapas laborativas de um bioprocesso e o que essa tecnologia representa para a indústria e para as pesquisas científicas, em geral, assinale a afirmativa incorreta acerca dos bioprocessos.

Os processos fermentativos ocorrem desde a antiguidade. Porém, foi bem mais tarde que se começou a esclarecer o fenômeno responsável por essas transformações, a fermentação. A definição clássica para a fermentação é que a fermentação é o mecanismo anaeróbico de produção de energia que não envolve a cadeia respiratória. Atualmente, a definição para fermentação tem sido bem mais ampliada porque alguns processos que são conduzidos se utilizando do oxigênio e da cadeia respiratória também são classificados como processos fermentativos. Portanto, o conceito mais atual e abrangente para fermentação consiste no processo que ocorre quando o microrganismo se reproduz, a partir de uma fonte apropriada de nutrientes, visando à obtenção de um bioproduto. Com isso, o processo de fermentação passou a ser de dois tipos: a fermentação submersa (FS) e a fermentação em meio semissólido ou estado sólido (FMSS ou FES). Contudo, o uso da técnica de FMSS oferece distintas vantagens sobre a FS. Assim, considerando os processos de FMSS e FS e suas vantagens de utilização, analise as afirmativas a seguir:

I. A FS ocorre em meio com presença de água livre e normalmente com substratos solúveis, como a que ocorre para fermentação submersa do caldo de cana-de-açúcar usado para produção de etanol.

II. A utilização da FMSS privilegia a sustentabilidade ambiental que vem sendo prioridade das políticas de pesquisa agropecuária em quase todo o mundo e se baseia na utilização racional dos recursos naturais e de resíduos agrícolas e industriais, viabilizando a obtenção de produtos com custo mais reduzido.

III. A simplicidade do meio, principalmente para países com abundância de biomassa e de resíduos agroindustriais, e o uso de reatores menores, proporcionando economia de espaço e, ainda, a possibilidade dos rendimentos serem maiores que os obtidos em FS, além da ausência de formação de espuma, menor demanda de energia e, especialmente, a facilidade de controle de contaminação proporcionada pela pouca quantidade de água no sistema compreendem muitas das distintas vantagens que o uso da técnica de FMSS oferece sobre a FS.

Assinale

A respiração celular é um processo intracelular, no qual as células obtêm energia a partir da quebra de moléculas de nutrientes, como a glicose. Ela é o principal meio de fornecimento de energia para a maioria das células. Ocorrendo nas mitocôndrias, a respiração celular atua utilizando a energia contida em uma molécula orgânica, a glicose, para sintetizar o trifosfato adenosina (ATP), como representado na figura a seguir:

Considerando o que mostra a figura e todos os demais fenômenos metabólicos que ocorrem na respiração celular e nas suas etapas, assinale a alternativa correta.

Os ensaios de atividade enzimática são, na sua maioria, realizados para identificar a presença ou a quantidade de uma enzima específica em um organismo, tecido ou qualquer outra amostra biológica. Por isso, vários reagentes e variadas metodologias estão amplamente disponíveis e permitem a investigação de interações específicas entre enzima e substrato. A atividade enzimática pode ser avaliada por vários métodos, como PCR convencional, análise do perfil eletroforético das amostras em gel de agarose, ensaios enzimáticos com sondas fluorogênicas e também a zimografia.

A zimografia, no entanto, é um método versátil e amplamente utilizado para avaliar o perfil de proteínas de um substrato. Com isso, a zimografia pode ser adaptada para investigar diferentes enzimas, substratos e sistemas biológicos, contribuindo para a compreensão de processos metabólicos, regulação enzimática e diagnóstico de doenças. Considerando os princípios, tipos, usos e aplicações da técnica de zimografia, assina a afirmativa incorreta.

As enzimas são moléculas de proteínas com grande massa molar. Essas moléculas, entretanto, atuam de maneira altamente específica e agem como catalisadoras biológicas de apenas uma única reação. Reações de cinética enzimática são comumente representadas por gráficos que apresentam informações importantes, como a velocidade da reação, o aumento da concentração do produto na reação e a taxa de saturação da enzima, entre outras. O uso de gráficos também nos permite avaliar o aumento e a diminuição da atividade enzimática por moléculas ativadoras e inibidoras que se ligam especificamente às enzimas. Assim, o gráfico abaixo mostra a cinética enzimática na presença de dois agentes inibidores (X, Y). Com relação a esse gráfico, avalie as afirmativas a seguir.

I. Na curva da reação cinética da enzima normal, os valores de V₀ aumentam rapidamente com baixas concentrações de substrato e passam a se nivelar em um platô com altas concentrações desse mesmo substrato. Esse platô ocorre porque todas as moléculas da enzima disponíveis se encontram ligadas ao substrato e quaisquer moléculas adicionais do substrato terão que aguardar ser processadas até que outra molécula dessa enzima se torne disponível. Por isso, a velocidade da reação é limitada pela concentração da enzima e o seu valor máximo, ou V_max, é o valor da velocidade inicial de reação no qual a enzima normal atinge o platô.

II. O inibidor X é um inibidor competitivo porque retarda o progresso da reação ao se ligar à enzima, que ocorre geralmente no sítio ativo, impedindo que o verdadeiro substrato se ligue. Portanto, o inibidor e o substrato competem pela enzima. A inibição competitiva age diminuindo o número de moléculas enzimáticas disponíveis para se ligar ao substrato.

III. O inibidor Y é um inibidor não competitivo, porque não impede que o substrato se ligue à enzima. O inibidor e o substrato não interferem na capacidade um do outro de se ligar à enzima. Contudo, quando o inibidor está ligado, a enzima não é capaz de catalisar a reação para gerar um produto. Portanto, a inibição não competitiva age reduzindo o número de moléculas funcionais da enzima que pode realizar a reação.

Assinale