Uma empresa de saneamento testou um biorreator fechado para reduzir o mau cheiro de efluentes ricos em…

Questão

Uma empresa de saneamento testou um biorreator fechado para reduzir o mau cheiro de efluentes ricos em sulfeto. Para isso, avaliou o uso de bactérias fotossintetizantes típicas de ambientes aquáticos profundos, onde a luz chega fraca e com comprimentos de onda mais longos. No relatório, a equipe anexou o esquema da imagem, que mostra um clorossomo: uma estrutura coletora de luz com muitos pigmentos (indicados por diferentes “B”), acoplada à membrana celular, onde estão os centros de reação fotossintéticos (PS). O objetivo do projeto é definir um protocolo de iluminação que favoreça a captação de energia luminosa por essas bactérias sem depender de grandes aberturas no reator, mantendo-o fechado para conter odores. Com base no texto-base e na organização do clorossomo mostrada na imagem, identifique a orientação para o protocolo de iluminação que tende a favorecer o crescimento dessas bactérias no biorreator.

1. A) Adotar luz branca muito intensa incidindo apenas pela parte superior do tanque, para aumentar a fotossíntese.
2. B) Adotar LEDs azuis de alta intensidade para maximizar a excitação dos pigmentos, como em plantas.
3. C) Adotar LEDs no vermelho distante/infravermelho próximo, de baixa intensidade, distribuídos ao longo do tanque.
4. D) Adotar ausência de luz e suplementação de açúcar para substituir a obtenção de energia pela fotossíntese.
5. E) Adotar filtros que eliminem o vermelho distante e privilegiem radiação ultravioleta para elevar a energia dos fótons.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o contexto. As bactérias são fotossintetizantes de ambientes aquáticos profundos (bactérias verdes do enxofre, com clorossomos), que vivem onde a luz é fraca e rica em comprimentos de onda longos. Por isso, seus pigmentos (bacterioclorofilas) são adaptados para absorver luz no vermelho distante e no infravermelho próximo, e não a luz azul ou ultravioleta.
2. Interprete a organização do clorossomo. Na imagem, muitos pigmentos (os 'B') funcionam como antenas coletoras de luz, formando uma estrutura acoplada à membrana. Essa antena capta fótons e transfere a energia até os centros de reação (PS), onde ocorre a conversão em energia química. Assim, o protocolo deve fornecer luz no comprimento de onda que esses pigmentos absorvem.
3. Considere a restrição do projeto. O reator deve ficar fechado, sem grandes aberturas, então a luz precisa ser distribuída internamente, e não apenas por cima. Além disso, como a luz em ambientes profundos é fraca, não há necessidade de alta intensidade.
4. Conclua. A alternativa C combina o comprimento de onda adequado (vermelho distante e infravermelho próximo), a baixa intensidade compatível com o hábitat natural e a distribuição ao longo do tanque, que garante captação em todo o volume sem abertura. Esta é a correta.
5. Por que as demais estão erradas. A: luz branca muito intensa apenas no topo não atende ao comprimento de onda dos pigmentos nem à distribuição interna, e excesso de luz pode ser inadequado. B: luz azul não é a faixa absorvida por esses pigmentos, que são adaptados à luz longa. D: as bactérias são fotossintetizantes e dependem de luz; sem luz não há fotossíntese, e o açúcar não é o protocolo proposto. E: filtrar o vermelho distante remove justamente a faixa que os pigmentos absorvem, e a ultravioleta não é a luz adequada para esses organismos.

💡 Dica: Analise a relação entre o espectro de luz e a absorção pelos pigmentos do clorossomo.

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Raio-X da questão

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