Em camundongos que respiraram experimentalmente moléculas radioativas de oxigênio ( 8 O18 ) espera-se detectar primeiramente a presença deste isótopo em moléculas de:

Em camundongos submetidos à inalação de oxigênio radioativo (₈O¹⁸), a detecção inicial desse isótopo ocorre prioritariamente no dióxido de carbono (CO₂), conforme indicado pela alternativa B). Esse fenômeno está diretamente relacionado ao processo de respiração celular, no qual o oxigênio molecular (O₂) atua como receptor final de elétrons na cadeia transportadora de elétrons, sendo reduzido para formar água (H₂O). No entanto, o CO₂ é produzido antes, durante o ciclo de Krebs, quando grupos carboxila são liberados de substratos orgânicos e combinam-se com o oxigênio proveniente da água ou de outras moléculas do meio.

As demais alternativas apresentam menor probabilidade de incorporação imediata do ¹⁸O:

• A) H₂O: Forma-se após o CO₂ na cadeia respiratória, sendo produto final da redução do O₂.
• C) C₆H₁₂O₆: A glicose participa de vias catabólicas, mas não incorpora oxigênio diretamente em sua estrutura.
• D) Acetil-CoA: Não contém oxigênio em seu grupo acetil, limitando a incorporação do isótopo.
• E) NADH: Atua como transportador de elétrons, sem participação direta na fixação de oxigênio.

Portanto, a produção de CO₂ marcado é o evento metabólico mais precoce detectável, refletindo a oxidação de substratos energéticos nas mitocôndrias.