(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
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.
Exercícios relacionados
(4.21 Pauline Doran) A levedura Saccharomyces cerevisiae e a bactéria Zymomonas mobilis produzem etanol
a partir de glicose
em condições anaeróbicas. O fator de conversão de substrato em biomassa é
para a levedura e
para a bactéria. Em ambos os casos a fonte de nitrogênio é a amônia
. Tanto a levedura quanto a bactéria têm suas biomassas representadas pela fórmula
(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.
Respostas: a) para levedura e
para a bactéria; b)
do máximo teórico para a levedura e
do máximo teórico para a bactéria
(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.
Respostas: a)
(4.15 Pauline Doran) A digestão anaeróbica de ácidos graxos voláteis por uma bactéria metanogênica é representada pela equação:
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?
Resposta: O fator de conversão em metano é 0,915 e representa do máximo teórico.
Resposta: O fator de conversão em metano é 0,915 e representa
(4.24 Pauline Doran) Proteína recombinante é produzida durante o crescimento de Escherichia coli
geneticamente modificada. A proteína recombinante pode ser considerada um
produto da célula, mesmo que não seja excretada das células para o meio, proteína e biomassa são sintetizadas. Amônia é usada como fonte de nitrogênio para a respiração aeróbica da glicose
. A proteína recombinante tem a seguinte fórmula
. O fator de conversão de glicose em biomassa é
; o fator de conversão de glicose em proteína recombinante é
do fator para a biomassa.
(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
produto da célula, mesmo que não seja excretada das células para o meio, proteína e biomassa são sintetizadas. Amônia
(a) Quanto de amônia é necessário?
(b) Qual é a demanda de
© Se o fator de conversão de substrato em biomassa é de
Respostas: a)
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?
Qual seria o valor de