(Ufjf-pism 1 2016) No processo de respiração celular o gás oxigênio atua como agente oxidante de moléculas orgânicas. As afirmativas a seguir são relacionadas a esse processo.
I. Os produtos finais da respiração celular são moléculas de gás carbônico e moléculas de água.
II. A degradação da glicose na respiração celular ocorre em três etapas metabólicas (glicólise, ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa).
III. O saldo energético líquido da primeira etapa da respiração celular é de dois ATP por moléculas de glicose.
IV. O oxigênio é necessário em todas as três etapas metabólicas da respiração celular.
V. Nas células eucarióticas, o ciclo de Krebs, uma das etapas metabólicas da respiração celular, ocorre no citosol.
São CORRETAS as afirmativas:
a) I, III e V.
b) II, IV e V.
c) I, II e III.
d) I, II e IV.
e) I, II, III e V.
I. Os produtos finais da respiração celular são moléculas de gás carbônico e moléculas de água.
II. A degradação da glicose na respiração celular ocorre em três etapas metabólicas (glicólise, ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa).
III. O saldo energético líquido da primeira etapa da respiração celular é de dois ATP por moléculas de glicose.
IV. O oxigênio é necessário em todas as três etapas metabólicas da respiração celular.
V. Nas células eucarióticas, o ciclo de Krebs, uma das etapas metabólicas da respiração celular, ocorre no citosol.
a) I, III e V.
b) II, IV e V.
c) I, II e III.
d) I, II e IV.
e) I, II, III e V.
Passo 1
O enunciado apresenta cinco afirmativas (I a V) sobre respiração celular e pede que identifiquemos quais são corretas. As afirmativas dadas são:
I. Os produtos finais da respiração celular são moléculas de gás carbônico e moléculas de água.
II. A degradação da glicose na respiração celular ocorre em três etapas metabólicas (glicólise, ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa).
III. O saldo energético líquido da primeira etapa da respiração celular é de dois ATP por moléculas de glicose.
IV. O oxigênio é necessário em todas as três etapas metabólicas da respiração celular.
V. Nas células eucarióticas, o ciclo de Krebs, uma das etapas metabólicas da respiração celular, ocorre no citosol.
I. Os produtos finais da respiração celular são moléculas de gás carbônico e moléculas de água.
II. A degradação da glicose na respiração celular ocorre em três etapas metabólicas (glicólise, ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa).
III. O saldo energético líquido da primeira etapa da respiração celular é de dois ATP por moléculas de glicose.
IV. O oxigênio é necessário em todas as três etapas metabólicas da respiração celular.
V. Nas células eucarióticas, o ciclo de Krebs, uma das etapas metabólicas da respiração celular, ocorre no citosol.
Passo 2
Vou primeiro dar uma visão geral do que é respiração celular e quais são os produtos finais, para depois analisar cada afirmativa com segurança. A respiração celular aeróbica é o processo pelo qual a célula quebra a glicose para obter energia. A reação global simplificada é:
Ou seja, os produtos finais principais são
(dióxido de carbono) e
(água), além de energia armazenada principalmente em moléculas de
(a “moeda energética” da célula).
Passo 3
Agora vou explicar as três etapas clássicas da respiração celular (como enunciado na afirmativa II), com localizações e papéis básicos, porque isso será usado para avaliar as afirmativas:
- Glicólise: ocorre no citosol; quebra uma molécula de glicose em duas moléculas de piruvato; gera ATP e reduz equivalentes (NADH).
- Ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico): ocorre na matriz mitocondrial nas células eucarióticas; oxida o acetil-CoA (derivado do piruvato) liberando CO2 e gerando NADH e FADH2.
- Fosforilação oxidativa (cadeia respiratória + quimiosmose): ocorre na membrana interna da mitocôndria; usa os elétrons de NADH/FADH2 para bombear prótons e gerar ATP pela ATP sintase; o oxigênio atua como aceptor final de elétrons formando água.
Passo 4
Explicação detalhada sobre a glicólise (a primeira etapa), já que a afirmativa III fala do saldo energético líquido desta etapa. A glicólise tem duas fases:
- Fase de investimento: a célula gasta
por molécula de glicose para ativá-la. - Fase de retorno (payoff): a glicose ativada é quebrada e a célula produz
por glicose, além de moléculas de e piruvatos.
Logo, o saldo energético líquido da glicólise é
por molécula de glicose (além dos
formados).
Passo 5
Esclarecimento sobre o papel do oxigênio (afirmativa IV). Importante distinguir:
- A glicólise não requer oxigênio para ocorrer; ela é uma via anaeróbia e acontece no citosol mesmo na ausência de
. - O ciclo de Krebs depende que haja um aceitador final de elétrons disponível para manter o
e oxidados (ou seja, ocorre em condições aeróbias na prática), mas o oxigênio em si não é substrato direto nas reações do ciclo; o papel do oxigênio é na etapa final (fosforilação oxidativa) como aceptor de elétrons. - A fosforilação oxidativa exige
porque o oxigênio recebe os elétrons e forma .
Portanto, dizer que o oxigênio é necessário em todas as três etapas é incorreto: ele é essencial como aceptor final na fosforilação oxidativa, mas não é diretamente necessário para a glicólise; o ciclo de Krebs é dependente de condições aeróbias indiretamente, mas onão participa quimicamente no próprio ciclo.
Passo 6
Análise da afirmativa I: “Os produtos finais da respiração celular são moléculas de gás carbônico e moléculas de água.”
Com base na equação global e na explicação do Passo 2, isso é verdadeiro: os produtos finais principais da respiração aeróbica são e
. Concluímos: I é correta.
Com base na equação global e na explicação do Passo 2, isso é verdadeiro: os produtos finais principais da respiração aeróbica são
Passo 7
Análise da afirmativa II: “A degradação da glicose na respiração celular ocorre em três etapas metabólicas (glicólise, ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa).”
Isso corresponde à forma clássica de dividir a respiração celular aeróbica. Alguns autores detalham uma etapa intermediária (descarboxilação do piruvato), mas a divisão em glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa é perfeitamente aceitável e corresponde ao enunciado. Concluímos: II é correta.
Isso corresponde à forma clássica de dividir a respiração celular aeróbica. Alguns autores detalham uma etapa intermediária (descarboxilação do piruvato), mas a divisão em glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa é perfeitamente aceitável e corresponde ao enunciado. Concluímos: II é correta.
Passo 8
Análise da afirmativa III: “O saldo energético líquido da primeira etapa da respiração celular é de dois ATP por moléculas de glicose.”
Do Passo 4 já vimos o cálculo da glicólise: produção de , consumo de
→ saldo líquido de
por glicose. Concluímos: III é correta.
Do Passo 4 já vimos o cálculo da glicólise: produção de
Passo 9
Análise da afirmativa IV: “O oxigênio é necessário em todas as três etapas metabólicas da respiração celular.”
Pelo raciocínio do Passo 5, isso é falso: a glicólise não requer e o ciclo de Krebs não usa
diretamente (ele depende indiretamente de uma cadeia respiratória funcionando, mas não precisa de oxigênio como reagente em suas reações). Apenas a fosforilação oxidativa usa
diretamente como aceptor final de elétrons. Portanto IV é incorreta.
Pelo raciocínio do Passo 5, isso é falso: a glicólise não requer
Passo 10
Análise da afirmativa V: “Nas células eucarióticas, o ciclo de Krebs, uma das etapas metabólicas da respiração celular, ocorre no citosol.”
Isso é incorreto: nas células eucarióticas o ciclo de Krebs ocorre na matriz da mitocôndria. O ciclo ocorre no citosol apenas em procariotos (que não têm mitocôndrias). Portanto V é falsa.
Isso é incorreto: nas células eucarióticas o ciclo de Krebs ocorre na matriz da mitocôndria. O ciclo ocorre no citosol apenas em procariotos (que não têm mitocôndrias). Portanto V é falsa.
Passo 11
Reunindo as conclusões: I é correta, II é correta, III é correta, IV é falsa, V é falsa. Portanto as afirmativas corretas são I, II e III.
Resposta
c) I, II e III.