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Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão — Em células a combustível microbianas com biofilmes bacterianos,

DIMVS 2026

Média Referência ENEM - 2024 - Questão 92

Em células a combustível microbianas com biofilmes bacterianos,

qual é a reação global da oxidação do substrato orgânico?

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Resolução

Resposta correta: Letra C — C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

A questão aborda o funcionamento das células a combustível microbianas, que utilizam biofilmes bacterianos para oxidar substratos orgânicos e gerar energia. O conceito central é a reação global de oxidação completa de um substrato orgânico, tipicamente a glicose, em presença de oxigênio, resultando em gás carbônico e água. Para resolver, é necessário reconhecer que o substrato orgânico mais comum nesses sistemas é a glicose (C6H12O6), cuja oxidação completa é representada pela equação: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. As alternativas apresentam diferentes substratos e produtos, mas apenas a alternativa C corresponde à reação global correta da respiração aeróbica microbiana, que é o processo mais eficiente de obtenção de energia a partir de compostos orgânicos.

Comentários por alternativa

  1. A CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
    A alternativa A apresenta a oxidação do etanol (CH3CH2OH) a CO2 e H2O, mas não é a reação global típica das células a combustível microbianas, que geralmente utilizam glicose como substrato principal.
  2. B CH3COOH + 4O2 → 2CO2 + 2H2O
    A alternativa B mostra a oxidação do ácido acético (CH3COOH), mas esse composto é um intermediário e não o substrato inicial mais comum nesses sistemas. Além disso, a estequiometria do oxigênio está incorreta para a oxidação completa.
  3. C C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
    A alternativa C está correta porque representa a oxidação completa da glicose (C6H12O6) em presença de oxigênio, produzindo CO2 e H2O, que é a reação global clássica da respiração aeróbica microbiana em células a combustível.
  4. D C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
    A alternativa D mostra a oxidação parcial do etanol a ácido acético, liberando água, mas não representa a oxidação completa até CO2 e H2O, como ocorre na respiração aeróbica.
  5. E 2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH
    A alternativa E descreve a oxidação do acetaldeído (CH3CHO) a ácido acético, o que é uma reação intermediária e não a reação global de oxidação do substrato orgânico até CO2 e H2O.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é uma célula a combustível microbiana?
É um dispositivo que utiliza microrganismos para converter energia química de substratos orgânicos em energia elétrica.
2. Qual é o substrato orgânico mais comum em células a combustível microbianas?
A glicose (C6H12O6) é o substrato mais utilizado devido à sua abundância e eficiência energética.
3. Qual é a reação global da respiração aeróbica da glicose?
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O.
4. O que são biofilmes bacterianos?
São comunidades de bactérias aderidas a superfícies, envoltas em matriz extracelular, facilitando processos metabólicos coletivos.
5. Por que o oxigênio é importante na oxidação completa de substratos orgânicos?
O oxigênio atua como aceptor final de elétrons, permitindo a conversão total do substrato em CO2 e H2O.
6. Qual é a diferença entre oxidação completa e parcial de um substrato orgânico?
Oxidação completa converte o substrato totalmente em CO2 e H2O; parcial gera intermediários como ácidos ou álcoois.
7. Como a energia elétrica é gerada em células a combustível microbianas?
A energia é gerada pelo fluxo de elétrons liberados na oxidação do substrato, capturados por um circuito externo.

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