Os ursos, por não apresentarem uma hibernação verdadeira, acordam por causa da presença de termogenina, uma proteína mitocondrial que impede a chegada dos prótons até a ATP sintetase, gerando calor. Esse calor é importante para aquecer o organismo, permitindo seu despertar.
SADAVA, D. et al. Vida: a ciência da biologia. Porto Alegre: Artmed, 2009 (adaptado).
Em qual etapa do metabolismo energético celular a termogenina interfere?
A) Glicólise.
B) Fermentação lática.
C) Ciclo do ácido cítrico.
D) Oxidação do piruvato.
E) Fosforilação oxidativa.
Resolução em Texto
Informações Iniciais
Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Bioquímica, Metabolismo Celular, Fosforilação Oxidativa.
Nível da Questão:
- Médio.
Gabarito:
- E.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Retomada do Comando:
A questão pede para identificar em qual etapa do metabolismo energético celular a proteína termogenina interfere.
🔹 O que o Comando Pede:
Determinar o processo metabólico no qual a termogenina atua e como isso afeta a produção de energia celular.
✔ Palavras-Chave:
- “Termogenina”, “proteína mitocondrial”, “ATP sintetase”, “geração de calor”.
✔ Objetivo:
Identificar a etapa específica do metabolismo energético na qual a termogenina desacopla a produção de ATP e dissipa energia em forma de calor.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Conceitos Teóricos Essenciais:
🔹 Fosforilação Oxidativa:
- Etapa final do metabolismo energético celular, ocorrendo na mitocôndria.
- Envolve a cadeia de transporte de elétrons e a produção de ATP pela ATP sintetase.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Contexto do Texto:
O enunciado explica que os ursos acordam devido à presença da termogenina, que impede a formação de ATP e gera calor.
🔹 Frases-Chave:
- “A termogenina impede a chegada dos prótons até a ATP sintetase.”
- “Gera calor.”
🔹 Interpretação:
Se a proteína interfere na ATP sintetase, a etapa envolvida só pode ser a fosforilação oxidativa, que ocorre na membrana mitocondrial interna.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
📌 Desenvolvimento Passo a Passo:
- Produção de Energia na Célula:
- O metabolismo celular converte glicose em ATP através de várias etapas: glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa.
- Ação da Termogenina:
- Normalmente, os prótons retornam à matriz mitocondrial pela ATP sintetase, gerando ATP.
- A termogenina forma um canal alternativo para os prótons, impedindo a produção de ATP e liberando energia em forma de calor.
- Consequência:
- A célula dissipa energia térmica, essencial para manter a temperatura corporal do urso durante a hibernação parcial.
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
📌 Alternativas:
- A) Glicólise.
- B) Fermentação lática.
- C) Ciclo do ácido cítrico.
- D) Oxidação do piruvato.
- E) Fosforilação oxidativa.
✅ Alternativa Correta – E:
- Explicação: A termogenina impede a formação de ATP na etapa da fosforilação oxidativa, liberando energia na forma de calor.
❌ Alternativas Incorretas:
- A) Glicólise ocorre no citoplasma, sem participação da termogenina.
- B) Fermentação lática acontece na ausência de oxigênio, sem envolvimento da cadeia respiratória.
- C) Ciclo do ácido cítrico é responsável pela produção de NADH e FADH₂, mas não pela formação de ATP.
- D) Oxidação do piruvato ocorre antes da cadeia de transporte de elétrons, sem relação direta com a termogenina.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo do Raciocínio:
A termogenina atua na fosforilação oxidativa, interferindo na cadeia de transporte de elétrons ao permitir o retorno dos prótons sem passagem pela ATP sintetase. Isso impede a produção de ATP e dissipa energia como calor, ajudando na regulação térmica dos ursos.
✅ Reafirmação da Alternativa Correta:
A alternativa E (Fosforilação oxidativa) é a correta, pois corresponde à etapa onde ocorre o desacoplamento do processo de produção de ATP pela termogenina.
🔍 Resumo Final:
🔍 A termogenina age na fosforilação oxidativa, desacoplando a ATP sintetase e convertendo energia química em calor, permitindo que os ursos despertem. Assim, a alternativa correta é E.
