Considere estas três reações químicas realizadas por seres vivos:

I. Fotossíntese

6 H2O + 6 CO2 luz → 6 O2 + C6H12O6

II. Quimiossíntese metanogênica

 CO2 +4H2 → CH4 +2H2O

III. Respiração celular

 6 O2 + C6H12O6 → 6 H2O + 6 CO2

A mudança no estado de oxidação do elemento carbono em cada reação e o tipo de organismo em que a reação ocorre são:

Gabarito: Alternativa A

1) Tema central: mudanças no estado de oxidação do carbono em processos metabólicos (fotossíntese, quimiossíntese metanogênica e respiração) e identificação do tipo nutricional dos organismos envolvidos. É importante porque liga conceitos de oxirredução a ecologia e bioquímica.

2) Resumo teórico e estratégia: calcule o nº de oxidação do C nas substâncias envolvidas; redução = ganho de elétrons (estado de oxidação diminui), oxidação = perda de elétrons (estado aumenta). Lembre: CO2: C = +4; em glicose (C6H12O6): média C = 0; em CH4: C = −4. Fotossintetizantes são autotróficos fotoautotróficos; metanogênicos (arqueias) são quimioautotróficos. Respiração ocorre em heterótrofos e autotrófos (plantas também respiram).

3) Justificativa da alternativa A: - I (fotossíntese): CO2 (+4) → C em glicose (0). Estado de oxidação do C diminui → redução. Organismos: autotróficos fotoautotróficos (plantas, algas, cianobactérias). - II (quimiossíntese metanogênica): CO2 (+4) + H2 → CH4 (C = −4). Grande queda no estado de oxidação → redução. Agentes: metanogênicas (arqueias) quimioautotróficas. - III (respiração): glicose (C = 0) → CO2 (C = +4). Estado de oxidação do C aumenta → oxidação. O processo ocorre em heterotróficos e autotróficos (ex.: animais e plantas realizam respiração celular).

4) Por que as outras alternativas estão incorretas: - B: atribui oxidação à fotossíntese (incorreto — é redução) e classifica quimiossíntese como heterotrófica (metanogênicas são autotróficas). - C: erra ao dizer que III é redução (respiração é oxidação) e confunde II ao incluir heterotróficos. - D: diz que I é oxidação e que fotossíntese ocorre em heterotróficos (errado); também erra classificação final. - E: mistura vários erros (fotossíntese não é oxidação nem ocorre em heterotróficos; respiração não é redução).

Dica de prova: calcule rápido os estados de oxidação do C nos reagentes e produtos; identifique se houve ganho ou perda de elétrons; conecte ao tipo de organismo (autotrófico = produz seu próprio carbono orgânico; heterotrófico = usa carbono orgânico pronto).

Fontes: Campbell & Reece, Biology; Alberts et al., Molecular Biology of the Cell; conceitos de bioquímica básica sobre estados de oxidação.

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