FUVEST-SP Qual das alternativas distingue organismos heterotróficos de organismos autotróficos?
a) Somente organismos heterotróficos necessitam de substâncias químicas do ambiente.
b) Somente organismos heterotróficos fazem respiração celular.
c) Somente organismos heterotróficos possuem mitocôndrias.
d) Somente organismos autotróficos podem viver com nutrientes inteiramente inorgânicos.

Passo 1

O enunciado pede: escolher qual alternativa distingue organismos heterotróficos de organismos autotróficos. As alternativas são:
a) Somente organismos heterotróficos necessitam de substâncias químicas do ambiente.
b) Somente organismos heterotróficos fazem respiração celular.
c) Somente organismos heterotróficos possuem mitocôndrias.
d) Somente organismos autotróficos podem viver com nutrientes inteiramente inorgânicos.
Informações implícitas no enunciado: estamos comparando as formas de obter matéria/energia e as estruturas/metabolismos associadas a organismos heterotróficos versus autotróficos.

Passo 2

O que significa “autotrófico”? Vou explicar devagar e com exemplos. Um organismo autotrófico é aquele que consegue formar seus próprios compostos orgânicos a partir de fontes inorgânicas. Os dois modos principais são:
  • Fotossíntese (fototrofia): usa energia luminosa para converter \mathrm{CO_2} e \mathrm{H_2O} em matéria orgânica. Exemplo clássico: plantas e algas. A equação global simplificada da fotossíntese é
6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O} \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6\mathrm{O_2}.
  • Quimiossíntese (quimiotrofia inorgânica): certos microrganismos oxidam compostos inorgânicos (por exemplo \mathrm{NH_3}, \mathrm{H_2S}) para obter energia e fixar \mathrm{CO_2}. Exemplo: bactérias nitrificantes.
    Portanto, autotróficos podem, em princípio, viver com nutrientes inorgânicos (gás carbônico, água, sais minerais) como matéria-prima para construir moléculas orgânicas.

Passo 3

O que significa “heterotrófico”? Um organismo heterotrófico não consegue sintetizar toda a sua matéria orgânica a partir de substâncias inorgânicas; ele precisa obter carbono orgânico já pronto do ambiente, ou seja, alimenta‑se de outras moléculas orgânicas produzidas por outros seres. Exemplos: animais, fungos e muitas bactérias heterotróficas. Esses organismos dependem de matéria orgânica preexistente (carboidratos, lipídios, proteínas) como fonte de carbono e energia.

Passo 4

Analisando a alternativa (a): “Somente organismos heterotróficos necessitam de substâncias químicas do ambiente.”
Explicação: isso é falso. Todo organismo precisa de substâncias químicas do ambiente — autotróficos também precisam de \mathrm{CO_2}, \mathrm{H_2O}, íons minerais etc., enquanto heterotróficos precisam de compostos orgânicos. A diferença está no tipo de substância (inorgânica vs orgânica), não no fato de precisar de substâncias. Logo, (a) é falsa.

Passo 5

Analisando a alternativa (b): “Somente organismos heterotróficos fazem respiração celular.”
Explicação didática: respiração celular é o processo de quebrar moléculas orgânicas para obter energia na forma de \mathrm{ATP}. Tanto heterotróficos quanto autotróficos realizam respiração celular quando precisam de energia (por exemplo, plantas realizam fotossíntese para produzir matéria orgânica, mas também fazem respiração para obter \mathrm{ATP}, especialmente à noite). Há respiração aeróbia e anaeróbia, e muitos autotróficos e heterotróficos fazem alguma forma de respiração. Portanto (b) é falsa.

Passo 6

Analisando a alternativa (c): “Somente organismos heterotróficos possuem mitocôndrias.”
Explicação: mitocôndrias são organelas presentes em eucariotos que participam da respiração celular aeróbia. Muitos autotróficos eucarióticos (por exemplo, plantas e algas) têm mitocôndrias — além dos cloroplastos para fotossíntese, as células vegetais possuem mitocôndrias. Por outro lado, procariontes (bactérias, arqueias) não têm mitocôndrias, e entre elas existem tanto espécies autotróficas quanto heterotróficas. Assim, a presença de mitocôndria não distingue heterotróficos de autotróficos. Logo, (c) é falsa.

Passo 7

Analisando a alternativa (d): “Somente organismos autotróficos podem viver com nutrientes inteiramente inorgânicos.”
Explicação: esta afirmação corresponde bem à definição de autotrofia: organismos autotróficos podem sintetizar seus compostos orgânicos a partir de fontes inorgânicas ( \mathrm{CO_2}, \mathrm{H_2O}, minerais) usando energia luminosa (fotossíntese) ou energia química de compostos inorgânicos (quimiossíntese). Heterotróficos necessitam de carbono orgânico pré‑formado; portanto, não podem sobreviver somente com nutrientes inteiramente inorgânicos. Existem organismos mixotróficos que podem alternar modos, mas quando um organismo vive exclusivamente com fontes inorgânicas ele está atuando como autotrófico. Assim, (d) é verdadeira.

Passo 8

Resumo das conclusões das análises das alternativas:
  • (a) falsa — ambos precisam de substâncias químicas; a diferença é o tipo.
  • (b) falsa — ambos podem realizar respiração celular.
  • (c) falsa — mitocôndrias aparecem em eucariotos autotróficos e heterotróficos; muitos autotróficos têm mitocôndrias.
  • (d) verdadeira — somente autotróficos podem sustentar-se inteiramente a partir de nutrientes inorgânicos, porque conseguem fixar \mathrm{CO_2} e construir matéria orgânica.

Resposta

d)

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