Questão 103 do ENEM 2025 — Ciências da Natureza

Para resolvermos essa questão, precisamos analisar o processo químico e biológico que está sendo proposto no enunciado e na imagem. O objetivo do pesquisador é otimizar a produção de etanol de segunda geração (2G) a partir do bagaço da cana-de-açúcar.

Observando o esquema, vemos que o passo limitante descrito é a hidrólise enzimática da celulose. A celulose é um polímero estrutural formado por milhares de moléculas de glicose unidas por ligações glicosídicas do tipo $\beta(1 \rightarrow 4)$. O objetivo dessa hidrólise é quebrar esse polímero gigante para liberar os monossacarídeos (moléculas de glicose), que posteriormente sofrerão fermentação para virar etanol.

Para que essa quebra ocorra de forma enzimática, é necessária uma enzima específica chamada celulase. O grande desafio biológico aqui é que a imensa maioria dos animais vertebrados — incluindo seres humanos, aves de rapina (gaviões), roedores e primatas — não produz a enzima celulase em seu próprio organismo. É por isso que não conseguimos digerir o capim ou a madeira; a celulose passa pelo nosso trato digestório apenas como fibra alimentar.

Então, onde encontramos a celulase na natureza? A resposta está nos animais herbívoros, especialmente nos ruminantes (como os bovinos). Esses animais baseiam sua dieta em plantas ricas em celulose. No entanto, o próprio boi não produz celulase. A mágica acontece em um compartimento especializado do seu estômago chamado rúmen.

O rúmen funciona como uma grande câmara de fermentação que abriga uma relação de simbiose mutualística com uma vasta microbiota, composta principalmente por bactérias, protozoários e fungos. São esses microrganismos que possuem o maquinário genético para produzir e secretar a celulase, realizando a quebra da celulose em açúcares menores que o boi consegue absorver.

Analisando as alternativas com base nesse raciocínio:

• Células entéricas de gaviões (carnívoros) não produzem celulase.
• Suco pancreático humano contém amilase (para quebrar amido), lípases e proteases, mas não celulase.
• Glândulas salivares de roedores produzem amilase salivar, não celulase.
• O estômago de macacos não é a fonte produtora dessa enzima.

Portanto, para extrair enzimas capazes de hidrolisar a celulose do bagaço da cana, o pesquisador deve recorrer às bactérias do rúmen de bovinos.