O veneno rotenona tem maior potencial de redução do que os componentes da * cadeia respiratória. o que isso significa e como afeta a produção de ATP.
Assinale as alternativas verdadeiras.
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Os eletrons fluem na cadeia respiratória devido ao potencial de redução crescente entre seus componentes
\square A rotenona tem maior potencial de redução do que os componentes da cadeia respiratória e por isso “rouba” os elétrons e impede a liberação de ATP
\square O fluxo de elétrons tem relação indireta com a liberação de ATP
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As reações metabólicas oxidativas liberam coenzimas reduzidos que entregam seus elétrons para a cadeia respiratória
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A ATP sintase é uma enzima que tem duas funções: transporte de Prótons para a matriz mitocondrial e síntese de ATP.
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A ATP sintase fica inibida pela rotenona devido ao bloqueio de ambos: do fluxo de elétrons e do bombeamento de Prótons para o espaço intermembrana

Passo 1

O que o enunciado pede: identificar quais alternativas listadas são verdadeiras sobre o efeito da rotenona e o funcionamento da cadeia respiratória / produção de ATP.
Informações dadas no enunciado (tudo relevante que temos):
  • Foi afirmado que a rotenona tem “maior potencial de redução do que os componentes da cadeia respiratória” (essa frase aparece no enunciado e precisa ser interpretada/avaliada).
  • São apresentadas seis alternativas a serem julgadas como verdadeiras ou falsas. Vou trabalhar uma a uma, explicando a teoria necessária para entender por que cada uma é verdadeira ou falsa.
As alternativas listadas (vou numerá-las para referência):
  1. Os elétrons fluem na cadeia respiratória devido ao potencial de redução crescente entre seus componentes.
  2. A rotenona tem maior potencial de redução do que os componentes da cadeia respiratória e por isso “rouba” os elétrons e impede a liberação de ATP.
  3. O fluxo de elétrons tem relação indireta com a liberação de ATP.
  4. As reações metabólicas oxidativas liberam coenzimas reduzidos que entregam seus elétrons para a cadeia respiratória.
  5. A ATP sintase é uma enzima que tem duas funções: transporte de Prótons para a matriz mitocondrial e síntese de ATP.
  6. A ATP sintase fica inibida pela rotenona devido ao bloqueio de ambos: do fluxo de elétrons e do bombeamento de Prótons para o espaço intermembrana.

Passo 2

Conceito básico que precisamos dominar: potencial de redução (ou potencial redox) e direção do fluxo de elétrons.
  • Potencial de redução é uma medida de quão facilmente uma espécie química aceita elétrons. Valores mais positivos significam maior tendência a ser reduzida (aceitar elétrons).
  • Elétrons “caminham” das espécies com menor potencial de redução (mais fáceis de doar elétrons) para espécies com maior potencial de redução (mais fáceis de aceitar elétrons). Esse caminho é energeticamente favorável (libera energia livre) e é o que a célula aproveita para bombear prótons e fazer ATP.
Exemplo concreto na cadeia respiratória mitocondrial:
  • NADH (doador) → Complexo I → Coenzima Q (ubiquinona) → Complexo III → citocromo c → Complexo IV → O_2 (aceptor final).
    Cada “salto” ocorre porque o próximo componente tem potencial de redução mais positivo que o anterior, permitindo transferência de elétrons.
Com isso eu já posso avaliar a alternativa 1: ela afirma que os elétrons fluem devido a um potencial de redução crescente entre componentes. Pelo conceito acima, isso é correto: o fluxo segue direção de potenciais de redução crescentes. Portanto a alternativa 1 é verdadeira. Vou explicar mais detalhes do acoplamento elétron → próton → ATP antes de julgar as demais.

Passo 3

Como o fluxo de elétrons gera gradiente de prótons e ATP:
  • Enquanto os elétrons passam por Complexos I, III e IV, parte da energia liberada é usada por esses complexos para bombear prótons ( H^+) da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana. Isso cria um gradiente eletroquímico de prótons (força próton-motriz).
  • A ATP sintase (Complexo V) permite o refluxo desses prótons para a matriz e utiliza a energia desse fluxo para sintetizar ATP a partir de ADP + P_i.
    Portanto existe um acoplamento direto: fluxo de elétrons → bombeamento de prótons → força próton-motriz → síntese de ATP. Isso já antecipa minha avaliação sobre a alternativa 3 (vou explicá-la logo adiante).

Passo 4

Entendendo a ação da rotenona (mecanismo e interpretação da frase do enunciado):
  • Rotenona é um inibidor clássico do Complexo I ( NADH:ubiquinona oxidoredutase). Ela liga-se ao complexo e impede a transferência de elétrons de NADH para a ubiquinona (coenzima Q). O efeito prático é bloquear a via de elétrons que vêm de NADH.
  • Importante: rotenona não atua como um aceitador de elétrons (não “rouba” elétrons) nem é ela própria um componente com “maior potencial de redução” no sentido usual. Em vez disso, ela bloqueia fisicamente o sítio de transferência de elétrons no Complexo I. Ou seja, não é um competidor elétron‑aceptor, é um inibidor do trajeto de transferência.
    Logo, a frase do enunciado “rotenona tem maior potencial de redução … e por isso ‘rouba’ os elétrons” é uma descrição incorreta do mecanismo real da rotenona. Vou explicitar por que isso torna a alternativa 2 falsa.

Passo 5

Avaliação detalhada da alternativa 2:
  • A alternativa 2 diz: "A rotenona tem maior potencial de redução do que os componentes da cadeia respiratória e por isso ‘rouba’ os elétrons e impede a liberação de ATP".
    Por que isso é falso:
    • Rotenona não age como aceitador final de elétrons; ela inibe o Complexo I bloqueando a transferência para a ubiquinona. Não existe evidência de que rotenona simplesmente “roube” elétrons por ter um potencial de redução mais positivo.
    • O bloqueio causa diminuição do fluxo de elétrons a partir de NADH e, consequentemente, menor bombeamento de prótons associado a Complexo I, reduzindo a força próton-motriz e, por consequência, a síntese de ATP. Mas a explicação não é “roubo” de elétrons por maior potencial de redução.
      Portanto alternativa 2: falsa.

Passo 6

Avaliação da alternativa 3:
  • A alternativa 3: "O fluxo de elétrons tem relação indireta com a liberação de ATP".
    Com o que já vimos, o fluxo de elétrons está diretamente acoplado ao bombeamento de prótons, que é o que realmente fornece a energia para a síntese de ATP. A cadeia respiratória converte energia de oxidorredução em um gradiente de prótons e esse gradiente é diretamente usado pela ATP sintase.
    Conclusão: a relação entre fluxo de elétrons e produção de ATP é direta (há acoplamento), não apenas indireta. Logo alternativa 3: falsa.

Passo 7

Avaliação da alternativa 4:
  • A alternativa 4: “As reações metabólicas oxidativas liberam coenzimas reduzidos que entregam seus elétrons para a cadeia respiratória.”
    Explicação didática: durante glicólise, ciclo de Krebs e outras vias oxidativas, moléculas como NAD^+ e FAD são reduzidas a NADH e FADH_2. Esses coenzimas reduzidos transportam elétrons para a cadeia de transporte de elétrons (o NADH alimenta preferencialmente o Complexo I; FADH_2 alimenta o Complexo II), que então transferem esses elétrons ao oxigênio.
    Isto é precisamente o papel dessas coenzimas reduzidas. Assim alternativa 4: verdadeira.

Passo 8

Avaliação da alternativa 5:
  • A alternativa 5: “A ATP sintase é uma enzima que tem duas funções: transporte de Prótons para a matriz mitocondrial e síntese de ATP.”
    Esclarecimento: a ATP sintase (Complexo V) tem duas porções: F_0 (canal de prótons) e F_1 (domínio catalítico). Sua função é permitir o fluxo de prótons do espaço intermembrana para a matriz (ou seja, transporte passivo de prótons no sentido do gradiente) e usar a energia desse fluxo para sintetizar ATP. Embora o “transporte” seja na verdade um fluxo passivo acoplado e não um bombeamento ativo, dizer que ela "tem duas funções: transporte de prótons para a matriz e síntese de ATP" é uma descrição correta do papel funcional global.
    Portanto alternativa 5: verdadeira.

Passo 9

Avaliação da alternativa 6:
  • A alternativa 6: “A ATP sintase fica inibida pela rotenona devido ao bloqueio de ambos: do fluxo de elétrons e do bombeamento de Prótons para o espaço intermembrana.”
    Clarificações importantes:
    • Rotenona inibe o Complexo I, portanto reduz o fluxo de elétrons que vem de NADH. Isso pode diminuir o bombeamento de prótons realizado pelo Complexo I especificamente. Contudo, a rotenona não inibe diretamente os Complexos III e IV; se elétrons entram na cadeia por outra via (por exemplo via FADH_2/Complexo II), parte do transporte ainda pode ocorrer.
    • A ATP sintase não é diretamente inibida pela rotenona; o que ocorre é que, sem gradiente próton suficiente, a síntese de ATP cai. Mas isso é efeito indireto devido à falta de força próton-motriz, não porque a rotenona bloqueie a ATP sintase mecanicamente.
    • A alternativa afirma que a ATP sintase “fica inibida … devido ao bloqueio de ambos: do fluxo de elétrons e do bombeamento de Prótons para o espaço intermembrana” — isso mistura e exagera: rotenona não bloqueia o bombeamento para todo o espaço intermembrana (apenas afeta o bombeamento associado ao Complexo I) e não inibe a ATP sintase diretamente.
      Portanto alternativa 6: falsa.

Resposta

  1. Verdadeira
  2. Falsa
  3. Falsa
  4. Verdadeira
  5. Verdadeira
  6. Falsa

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