(4.22 Pauline Doran) Leveduras crescem produzindo de biomassa por g de glicose consumida, é consumido por g de células formadas. A fonte de nitrogênio é amônia, e a composição da biomassa é . Existem outros produtos sintetizados?
Resposta: Sim

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre o crescimento das leveduras e nos dá informações sobre a produção de biomassa, consumo de glicose e oxigênio, além da composição da biomassa. O conteúdo principal aqui envolve bioquímica e balanço de matéria. Para resolver, vamos precisar entender como calcular os produtos sintetizados a partir dos dados fornecidos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa cada dado:
  • Produção de biomassa: São produzidos de biomassa para cada grama de glicose consumida.
  • Consumo de oxigênio: São consumidos para cada grama de células formadas.
  • Composição da biomassa: A fórmula CH₁,₇₉O₀,₅₆N₀,₁₇ nos diz a proporção de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio na biomassa.

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio na biomassa produzida a partir de 1 g de glicose.
Sabemos que para cada 1 g de glicose consumida, produzimos 0,37 g de biomassa. A composição da biomassa é dada por , o que significa:
  • Carbono ©: 1 mol
  • Hidrogênio (H): 1,79 mol
  • Oxigênio (O): 0,56 mol
  • Nitrogênio (N): 0,17 mol

Passo 4

Vamos converter esses mols em gramas usando as massas molares:
  • C: 12 g/mol
  • H: 1 g/mol
  • O: 16 g/mol
  • N: 14 g/mol
Calculando:
  • Massa de C:
  • Massa de H:
  • Massa de O:
  • Massa de N:
Total da massa molecular da biomassa:

Passo 5

Agora, vamos determinar a fração de cada elemento na biomassa:
  • Fração de C:
  • Fração de H:
  • Fração de O:
  • Fração de N:

Passo 6

Sabendo que 0,37 g de biomassa são produzidos por g de glicose consumida, podemos calcular a quantidade de cada elemento na biomassa formada:
  • C:
  • H:
  • O:
  • N:

Passo 7

Agora, vamos verificar se há outros produtos sintetizados além da biomassa. O consumo de oxigênio está relacionado com a respiração celular, onde a glicose é oxidada para produzir energia, dióxido de carbono e água.
A equação básica da respiração celular é:
Comparando com os dados do exercício, vemos que há consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono e água, além da biomassa.

Passo 8

Portanto, além da biomassa, os leveduras também sintetizam dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O) durante o processo de crescimento e respiração.

Resposta

Sim, além da biomassa, outros produtos como dióxido de carbono e água são sintetizados.

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(a) Qual o fator de conversão de glicose em etanol para cada micro-organismo?
(b) Compare os fatores calculados (reais) para cada micro-organismo com o máximo teórico.
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é
A composição da bactéria pode ser aproximada a fórmula empírica . Para cada kg de ácido acético consumido, de é produzido. Qual o fator de conversão de metano nestas condições comparada com o máximo fator de conversão possível?
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(a) Quanto de amônia é necessário?
(b) Qual é a demanda de ?
© Se o fator de conversão de substrato em biomassa é de para a mesma bactéria sem modificação genética e incapaz de produzir a proteína recombinante, quão diferente seria a necessidade de amônia e a demanda de ?
Respostas: a) por mol de glicose, b) por mol de glicose, c) para amônia e , respectivamente
Um mol de um gàs ideal é expandido isotermicamente ao dobro do seu volume inicial.
Qual seria o valor de se fossem usados cinco moles em vez de um?