Questões Sobre Metabolismo energético - Biologia - concurso

O processo da fotossíntese e da fosforilação oxidativa envolve reações bioquímicas distintas, cada uma com suas características energéticas. Na fotossíntese, os cloroplastos realizam uma reação endergônica, que consome energia para hidrolisar a água e liberar oxigênio (O₂). Essa etapa é fundamental para a conversão de energia luminosa em energia química, armazenada em moléculas como a glicose.

Por outro lado, na fosforilação oxidativa, as mitocôndrias realizam uma reação exergônica, que libera energia ao formar água e liberar dióxido de carbono (CO₂). Essa etapa faz parte da respiração celular, onde a energia armazenada em moléculas orgânicas é convertida em ATP, a moeda energética das células.

Portanto, a alternativa correta é a B) endergônica 1 | exergônica 2, pois descreve com precisão os tipos de reações que ocorrem em cada organela e suas respectivas funções no metabolismo energético.

A termogenina é uma proteína fundamental para a regulação térmica em recém-nascidos, desempenhando um papel crucial na dissipação de energia em forma de calor. Localizada na membrana mitocondrial, essa proteína desacopladora interfere no processo de fosforilação oxidativa, impedindo a síntese de ATP e promovendo a liberação de energia térmica. Esse mecanismo é essencial para a manutenção da temperatura corporal em neonatos, que ainda não possuem sistemas termorreguladores totalmente desenvolvidos.

A presença da termogenina está particularmente concentrada no tecido adiposo, especificamente no chamado tecido adiposo marrom. Esse tecido é rico em mitocôndrias e possui alta capacidade de termogênese, tornando-se o principal responsável pela produção de calor em bebês. Enquanto outras opções como tecido ósseo, nervoso ou muscular também contêm mitocôndrias, é no tecido adiposo marrom que a termogenina se expressa de forma mais significativa durante os primeiros dias de vida.

A descoberta da termogenina e seu mecanismo de ação trouxe importantes contribuições para a compreensão da fisiologia neonatal. Além disso, pesquisas recentes têm investigado o potencial terapêutico dessa proteína em tratamentos para obesidade e distúrbios metabólicos, explorando sua capacidade de aumentar o gasto energético sem a produção de ATP.

O texto apresentado descreve uma organela celular essencial para o metabolismo energético, responsável por liberar energia de forma gradual a partir de moléculas como ácidos graxos e glicose, produzindo ATP e calor. Essa função está diretamente associada à mitocôndria, organela conhecida como a "usina energética" da célula.

A mitocôndria desempenha um papel central na respiração celular, processo que converte nutrientes em energia utilizável (ATP) através de reações bioquímicas como o ciclo de Krebs e a cadeia transportadora de elétrons. Sua estrutura, com membranas internas (cristas) e matriz, é otimizada para essa função. As demais organelas listadas possuem funções distintas: o complexo golgiense atua no processamento e secreção de proteínas, os lisossomos na digestão intracelular, e os retículos endoplasmáticos (liso e rugoso) estão envolvidos na síntese lipídica e proteica, respectivamente.

Portanto, a alternativa correta é C) Mitocôndria, única organela capaz de realizar a produção eficiente de ATP em escala significativa, sustentando as demandas energéticas dos organismos aeróbicos. Seu papel vai além da geração de energia, incluindo regulação do metabolismo e sinalização celular, reforçando sua importância nos sistemas biológicos.

A glicólise anaeróbica é um processo fundamental no metabolismo energético das células, responsável pela degradação da glicose em condições de baixa disponibilidade de oxigênio. Durante as aulas de biologia, o professor destacou a importância dessa via metabólica, que ocorre em uma série de dez reações enzimáticas, culminando na produção de piruvato ou ácido pirúvico. Essa transformação é essencial para a geração de energia em forma de ATP, mesmo em ambientes anaeróbicos.

Entre as afirmações apresentadas, a alternativa correta é a letra A, pois a glicólise anaeróbica de fato promove a quebra da glicose em piruvato. As demais opções estão incorretas: a glicólise não é exclusiva de células animais e procariontes heterotróficos (ocorre em diversos organismos), não acontece na mitocôndria (e sim no citoplasma), não produz 38 ATPs (apenas 2 ATPs líquidos por molécula de glicose) e não converte ácido lático em piruvato (essa transformação ocorre em outras etapas do metabolismo, como na fermentação láctica).

Portanto, o estudo detalhado da glicólise anaeróbica permite compreender como as células garantem seu suprimento energético mesmo na ausência de oxigênio, demonstrando a versatilidade dos processos bioquímicos para a manutenção da vida.

O metabolismo celular desempenha um papel fundamental na síntese de biomoléculas essenciais para a vida, incluindo os lipídeos. No contexto da produção de lipídeos em células animais cultivadas, a escolha das estruturas celulares adequadas é crucial para otimizar esse processo. O pesquisador, ao buscar elevada concentração de lipídeos, deve selecionar células com organelas especializadas nessa função.

Entre as opções apresentadas, a alternativa D) é a correta, pois combina 4 mitocôndrias e 4 retículos endoplasmáticos lisos. Essa escolha se justifica pelo fato de que os lipídeos são sintetizados principalmente no retículo endoplasmático liso (REL), organela responsável pela produção de lipídeos, como fosfolipídeos e colesterol. Além disso, as mitocôndrias fornecem a energia necessária (na forma de ATP) para impulsionar os processos metabólicos envolvidos na síntese lipídica.

As outras alternativas apresentam combinações menos eficientes. Por exemplo, a presença de retículos endoplasmáticos rugosos (RER) nas opções A), B) e C) não é ideal, pois essa organela está mais relacionada à síntese de proteínas do que de lipídeos. Já a opção E) possui uma quantidade insuficiente de REL para garantir alta produção lipídica.

Portanto, a combinação de múltiplas mitocôndrias (para energia) e retículos endoplasmáticos lisos (para síntese lipídica) representa a configuração celular mais adequada para alcançar o objetivo desejado pelo pesquisador.

O ATP (adenosina trifosfato) é a principal molécula de reserva energética das células, desempenhando um papel fundamental nos processos metabólicos. Analisando as alternativas apresentadas, a afirmação correta é de fato a letra A, que descreve corretamente a estrutura básica do ATP.

A alternativa A está correta porque o ATP é de fato composto por três elementos principais: a base nitrogenada adenina, o açúcar ribose (que juntos formam a adenosina) e três grupos fosfato. Esta descrição corresponde à estrutura química real da molécula de ATP.

As demais alternativas contêm imprecisões científicas. A alternativa B está incorreta porque a regeneração de ATP a partir de ADP sempre requer energia. A alternativa C erra ao afirmar que o ATP tem duas ligações fosfato de alta energia - na verdade, possui apenas uma ligação fosfato de alta energia (entre o segundo e terceiro fosfato). A alternativa D inverte incorretamente o número de ligações de alta energia entre ATP e ADP.

Portanto, a alternativa A é a única que apresenta uma descrição precisa e cientificamente válida sobre a estrutura do ATP, confirmando-se como a resposta correta.

O metabolismo energético é um conjunto de processos bioquímicos essenciais para a manutenção da vida, envolvendo a produção e o consumo de energia. No contexto da questão apresentada, analisaremos cada alternativa para identificar a afirmação incorreta sobre esse tema.

A alternativa A) afirma que a respiração celular é um processo de catabolismo, pois tem um caráter de degradação. Essa afirmação está correta, uma vez que a respiração celular envolve a quebra de moléculas orgânicas, como a glicose, para liberar energia.

A alternativa B) descreve o ATP como a principal forma de energia química devido à sua hidrólise altamente exergônica. Isso também está correto, pois o ATP (trifosfato de adenosina) é a moeda energética das células, liberando energia quando seus grupos fosfato são hidrolisados.

A alternativa C) apresenta a estrutura do ATP, composta por uma base nitrogenada adenina, uma ribose e três grupos fosfato. Essa descrição está correta, pois reflete a composição química dessa molécula fundamental.

A alternativa D) afirma que a respiração celular é a principal forma pela qual grande parte dos seres vivos sintetiza ATP. Essa afirmação é verdadeira, já que a respiração aeróbica, em particular, é altamente eficiente na produção de ATP.

Por fim, a alternativa E) é a incorreta, conforme indicado pelo gabarito. Ela afirma que a fermentação armazena energia em 38 ATPs, enquanto a respiração aeróbica e anaeróbica produz apenas 2 ATPs. Na realidade, a fermentação gera apenas 2 ATPs por molécula de glicose, enquanto a respiração aeróbica pode produzir até 38 ATPs. A afirmação inverte os valores, tornando-a a resposta errada.

Portanto, a alternativa E) é a incorreta, pois distorce a eficiência energética dos processos metabólicos mencionados.

O metabolismo anaeróbio, embora raro em eucariotos, apresenta uma ampla variedade de mecanismos em procariotos. Esses organismos anaeróbios possuem processos metabólicos energéticos distintos dos aeróbios, principalmente devido à ausência de oxigênio como aceptor final de elétrons. A questão apresentada explora justamente essa característica, abordando os aceptores alternativos utilizados nessas vias metabólicas.

Analisando as alternativas, a opção correta é a B), que afirma que os organismos anaeróbios utilizam aceptores de elétrons com menor poder de oxidação que o oxigênio. Isso ocorre porque, na respiração anaeróbia, moléculas como nitrato, sulfato ou compostos orgânicos assumem o papel de aceptores finais de elétrons, porém com menor eficiência energética comparada ao oxigênio.

As demais alternativas estão incorretas por diferentes razões:

• A) Incorreta - Aceptores anaeróbios não possuem maior poder de oxidação que o oxigênio.
• C) Incorreta - Embora o ferro possa ser utilizado, não é o único nem o principal aceptor.
• D) Incorreta - O sulfato é apenas uma das possibilidades, não o único aceptor.
• E) Incorreta - O nitrato é um exemplo, mas não o único aceptor utilizado.

Portanto, a resposta correta destaca uma característica fundamental do metabolismo anaeróbio: a utilização de aceptores alternativos com menor potencial redox que o oxigênio molecular, o que resulta em menor produção de ATP comparado à respiração aeróbia.

A equação química apresentada, C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₄O₃ + 2ATP, representa um processo fundamental no metabolismo energético dos seres vivos. Essa reação corresponde à glicólise, etapa inicial tanto da respiração celular quanto da fermentação.

A glicólise ocorre no citoplasma das células e consiste na quebra da molécula de glicose em duas moléculas de piruvato (ácido pirúvico), com produção líquida de 2 ATP. Este processo é anaeróbico, ou seja, não requer oxigênio, o que explica por que ele é comum tanto na respiração celular (que é aeróbica) quanto na fermentação (que é anaeróbica).

As alternativas apresentam diferentes afirmações sobre quando esta reação ocorre:

• A) Incorreta - O ciclo de Krebs ocorre após a glicólise, na matriz mitocondrial.
• B) Incorreta - A cadeia respiratória ocorre após o ciclo de Krebs.
• C) Incorreta - A cadeia respiratória é a etapa final da respiração celular.
• D) Correta - A glicólise é de fato a etapa inicial tanto da fermentação quanto da respiração celular.
• E) Incorreta - A glicólise é o processo inicial, não final.

Portanto, a alternativa correta é realmente a D), pois a glicólise representa o primeiro estágio tanto do processo de respiração celular quanto das diversas vias de fermentação, sendo comum a ambos os processos metabólicos.

As vias catabólicas desempenham um papel fundamental no metabolismo energético dos seres vivos, sendo responsáveis pela quebra de moléculas complexas para liberação de energia. Entre os processos catabólicos mais conhecidos estão a respiração aeróbica, a respiração anaeróbica e a fermentação, que diferem em seus requisitos e eficiência energética.

A alternativa D) está incorreta porque os organismos anaeróbicos obrigatórios, apesar de não utilizarem oxigênio em seu metabolismo, são perfeitamente capazes de produzir ATP através da glicólise. Este processo, que ocorre no citoplasma das células, permite a obtenção de energia mesmo na ausência de oxigênio, sendo uma via metabólica essencial para muitos microrganismos que vivem em ambientes anaeróbicos.

As demais alternativas apresentam informações corretas sobre o metabolismo energético: a respiração aeróbica de fato requer oxigênio e ocorre em organismos com mitocôndrias (A e B), enquanto a respiração anaeróbica e fermentação são mecanismos alternativos de produção de ATP sem dependência do oxigênio molecular (C).