Questão 121 do ENEM 2023 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar o texto do enunciado e relembrar as etapas do ciclo do nitrogênio.

O enunciado nos diz que as bactérias localizadas no exterior da espuma realizam reações de nitrificação. Portanto, a questão quer saber exatamente no que consiste o processo de nitrificação.

O Ciclo do Nitrogênio e a Nitrificação

A nitrificação é uma etapa fundamental do ciclo do nitrogênio, realizada por bactérias quimiossintetizantes aeróbias (como as Nitrosomonas e Nitrobacter). Esse processo ocorre em duas fases sucessivas:

1. Nitrosação: As bactérias oxidam a amônia ($\text{NH}_3$) ou o íon amônio ($\text{NH}_4^+$), transformando-os em nitrito ($\text{NO}_2^-$). Como é um processo de oxidação, ele consome oxigênio ($\text{O}_2$).
2. Nitratação: Outras bactérias oxidam o nitrito ($\text{NO}_2^-$), transformando-o em nitrato ($\text{NO}_3^-$), também utilizando oxigênio ($\text{O}_2$).

Faz todo o sentido que esse processo ocorra no exterior da espuma, pois é a região que tem maior contato com o ambiente e, consequentemente, maior disponibilidade de oxigênio ($\text{O}_2$) para que a oxidação aconteça.

Análise das Alternativas

Vamos verificar cada uma das opções para confirmar nosso raciocínio:

• A) converter nitrogênio gasoso ($\text{N}_2$) em fertilizante: Incorreta. A conversão do gás nitrogênio em compostos utilizáveis é chamada de fixação.
• B) usar $\text{CO}_2$ para converter nitrato em nitrogênio gasoso ($\text{N}_2$): Incorreta. Esse é o processo de desnitrificação, que devolve o nitrogênio para a atmosfera. Segundo o texto, isso ocorre no interior da espuma (onde o ambiente é anaeróbio, ou seja, sem oxigênio).
• C) transformar a matéria orgânica morta em íons amônio ($\text{NH}_4^+$): Incorreta. Esse processo é a amonificação (ou decomposição), realizada por fungos e bactérias decompositoras.
• D) capturar nitrogênio gasoso ($\text{N}_2$) e convertê-lo em amônia ($\text{NH}_3$): Incorreta. Essa é a etapa de fixação biológica do nitrogênio, realizada por bactérias fixadoras (como as do gênero Rhizobium).
• E) utilizar $\text{O}_2$ para transformar amônia ($\text{NH}_3$) em nitrito e, após, em nitrato: Correta. Essa é a descrição exata da nitrificação (nitrosação seguida de nitratação), que ocorre na presença de oxigênio no exterior da espuma.

Portanto, a ação das bactérias na primeira etapa do processo é a descrita na alternativa E.