Questões de Concurso Para tecnologista pleno

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

Sob o microscópio de luz visível, várias camadas podem ser reconhecidas nas paredes celulares da madeira. No entanto, com o uso do microscópio eletrônico uma demarcação clara entre as camadas individuais da composição ultraestrutural e as paredes celulares da madeira pode ser mais bem observada. Com isso, as várias observações em microscópio eletrônico originaram um modelo da construção da parede celular da madeira, como mostra a figura a seguir:






Considerando os aspectos ultraestruturais da parede celular da madeira à luz da microscopia eletrônica de transmissão, analise as afirmativas abaixo:

I. Na Parede Primária (P) as fibrilas de celulose são arranjadas em delgadas camadas que se cruzam formando um aspecto de redes. A parede primária é a primeira camada depositada durante o desenvolvimento da célula; este sistema permite o crescimento da célula jovem. Por consequência, a orientação das fibrilas na camada mais externa é mais oblíqua.

II. Na camada S₁, com espessura de 0,2 a 0,3 mm, as fibrilas de celulose se apresentam em orientação helicoidal suave. Existem várias subcamadas extremamente finas que se sobrepõe. Sendo as lamelas muito finas, o arranjo helicoidal, em espiral, das fibrilas pode ser visível como um arranjo cruzado em certas espécies.

III. A camada interna S₃, considerada recentemente por alguns autores como parede terciária, as fibrilas de celulose são arranjadas numa inclinação suave, porém não numa forma estritamente paralela. Possui uma concentração maior de substâncias não estruturais, o que confere a superfície do lume uma aparência mais ou menos lisa.



Assinale

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.

Atualmente o conceito de fermentação alcoólica entende-se por um conjunto de reações bioquímicas provocadas por microrganismos, como leveduras ou bactérias, que atacam, fundamentalmente, moléculas de carboidratos, como glicose e frutose, transformandoos, principalmente, em álcool etílico e gás carbônico (CO₂). O processo de fermentação alcoólica, então, se caracteriza como uma via catabólica, na qual há a degradação das moléculas de glicose ou frutose, no interior das células de leveduras ou bactérias, até a formação de etanol e CO₂, acarretando liberação de energia química e térmica. Considerando os eventos bioquímicos e os fenômenos químicos que ocorrem no processo de fermentação alcoólica, assinale a afirmativa incorreta.

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

A Microbiologia industrial é a área da Microbiologia que utiliza microrganismos em processos industriais com objetivo de produzir bens e serviços. O interesse dessa área está na aplicação de conhecimentos científicos básicos para o uso de microrganismos com potencial para obter produtos e/ou processos de interesse comercial, ambiental e social, como: fármacos, vacinas, componentes para diagnóstico, alimentos, bebidas, polímeros, combustíveis, produtos agropecuários e tratamento de resíduos. Considerando o emprego de microrganismos na indústria, bem como os produtos deles derivados, classifique as alternativas abaixo em verdadeira (V) ou falsa (F).


( ) Os microrganismos industriais devem apresentar como uma das suas características: ter genética bem conhecida que favoreça a sua manipulação gênica, permitindo a seleção de cepas derivadas adaptadas ao processo industrial.

( ) Os microrganismos empregados na indústria devem ter crescimento rápido e ser capazes de sintetizar um único produto em alto nível e em tempo curto.

( ) Os microrganismos industriais devem crescer em meio de cultura líquido formulado com compostos de baixo custo, como rejeitos de carbono oriundos de outras industrias e como água de moagem de milho e whey, rico em lactose da indústria de laticínios.

( ) Os microrganismos industriais devem ser patogênico para o ser humano e animais a fim de que se possa realizar a síntese de produtos farmacêuticos eficazes, como: antibióticos e vacinas.



As afirmativas acima, são, respectivamente,

Enzimas industriais são catalisadores biológicos utilizados para acelerar reações, que vêm sendo aplicadas como substitutas aos catalisadores químicos. Com os avanços na biologia molecular, novas enzimas podem ser projetadas para melhorar a sua estabilidade e atividade catalítica nesses processos, atendendo às demandas específicas de cada indústria. Sawada (2001) mostra que, no segmento têxtil, as enzimas são utilizadas especialmente na degradação de polímeros de pectina da fibra que compõe o tecido. As pectinases, em conjunto com outras enzimas, como amilases, lipases e hemicelulases, quando em condições adequadas, são utilizadas na remoção da pectina, cera e agentes de goma do algodão cru. Nesse caso, a ação enzimática resulta na obtenção de produtos de alta qualidade, em que o uso dessas enzimas substitui o uso do (a)

A purificação de proteínas é uma metodologia na qual se busca obter uma proteína de interesse a partir de uma amostra biológica, como uma cultura de células ou mesmo uma excisão de diferentes tecidos. A primeira etapa de qualquer purificação de proteínas está fundamentada em métodos de solubilidade. Nessa etapa, proteínas com características fisioquímicas muito diferentes daquelas da proteína de interesse são removidas e a amostra em preparação torna-se mais concentrada em proteínas com características similares. Os procedimentos de purificação subsequentes envolvem técnicas mais aprimoradas, baseadas em cromatografias, que são capazes de separar as proteínas com características mais semelhantes presentes na mistura, como mostra a figura abaixo.







Baseado no que mostra a figura e referente às diferentes cromatografias em coluna utilizadas na purificação de proteínas, leia a descrição a seguir:

“A cromatografia em que o ligante é preso a uma matriz insolúvel e, quando uma mistura de proteínas é aplicada à coluna contendo o ligante, a proteína de interesse se liga a essa matriz e as demais proteínas passam livres através da coluna. Em seguida, a proteína de interesse retida na coluna é removida por uma solução, de pH diferente, contendo concentrações crescentes de solução salina ou uma alta concentração do ligante livre.”

Essa técnica de cromatografia é conhecida por 

A biocatálise, ou catálise enzimática, compreende o uso de componentes biologicamente ativos para catalisar transformações químicas. Ela facilita um espectro de reações centradas principalmente no carbono que ocorrem em ambientes que variam de: processos isentos de células, totalmente in vitro, a processos mediados por fermentação em cultura de células vivas. Atualmente, estabeleceu-se o termo Green Chemistry à biocatálise. Por quê?

As biomoléculas compreendem todas as moléculas orgânicas que constituem os seres vivos. Elas são formadas por dezenas a milhares de átomos de carbono (C) reunidos em um esqueleto carbônico ligado a outros elementos químicos em menor quantidade, como: H, O, N, P, S, entre outros. O átomo C, entretanto, apresenta-se muito versátil em relação às ligações covalentes que ele pode formar. Observe as ligações químicas abaixo. Elas representam a versatilidade do carbono quanto ao tipo de ligação que ele realiza conforme o tipo de átomo com o qual ele reage. 







Dentre essas ligações que o carbono é capaz de fazer com ele mesmo ou com outros tipos de átomos, aquela que é mais rara de ocorrer nas biomoléculas é

Os fungos filamentosos possuem alta capacidade de secreção de enzimas extracelulares. A secreção de proteínas parece ocorrer durante o crescimento apical das hifas, sendo que alguns parâmetros importantes que influenciam tal processo são 

Observa-se experimentalmente que, quando se trabalha abaixo da concentração crítica de oxigênio, a velocidade de respiração celular é

As células vivas são consideradas sistemas abertos porque

O modelo cinético de Michaelis e Menten é válido se as determinações forem feitas em condições iniciais. Isso porque

I. há excesso de substrato em relação à concentração de enzima;
II. a concentração do complexo enzima-substrato produzido é imediatamente consumido;
III. as concentrações de enzima e substrato se modificam consideravelmente.


Analise os itens acima e assinale

Sabe-se que a reação de oxidação da glicose pela glicose oxidase segue uma cinética michaeliana e que os valores da constante de afinidade e da velocidade de reação para um sistema com concentração de substrato igual a 0,5 mmolL^-1 são 2mmolL^-1 e 50 mmolL^-1min^-1, respectivamente. Pergunta-se: qual é o valor da velocidade máxima de formação dos produtos? 

Uma indústria produtora de enzimas fúngicas solicitou um parecer sobre a fermentação conduzida na superfície de um material sólido, com baixa atividade da água, em um reator tipo bandeja com altura de meio elevada e interrompida anteriormente à exaustão do substrato. Quais características do processo são consideradas inadequadas?