O uso de gradientes de prótons atravessando membranas para prover células de energia foi totalmente imprevisto. Proposta pela primeira vez em 1961 e desenvolvida ao longo das três décadas seguintes por um dos cientistas mais originais do século XX, Peter Mitchell, essa concepção é conhecida como a ideia mais contraintuitiva na biologia desde Darwin, e a única que se compara com as ideias de Einstein, Heinsenberg e Schrodinger na física.LANE, Nick. Questão Vital: porque a vida é como é? e.1. Rio de Janeiro: Rocco, 2017, p.125.Em biologia celular, os gradientes são, muitas vezes, o resultado de gradientes iônicos, notadamente protônicos, e podem representar um tipo de energia disponível para executar trabalho em processos celulares. Nesse contexto, é correto afirmar:
membranas para prover células de energia foi
totalmente imprevisto. Proposta pela primeira vez
em 1961 e desenvolvida ao longo das três décadas
seguintes por um dos cientistas mais originais
do século XX, Peter Mitchell, essa concepção é
conhecida como a ideia mais contraintuitiva na
biologia desde Darwin, e a única que se compara
com as ideias de Einstein, Heinsenberg e
Schrodinger na física.
Rocco, 2017, p.125.
resultado de gradientes iônicos, notadamente protônicos,
e podem representar um tipo de energia disponível para
executar trabalho em processos celulares.
- A)O deslocamento dos prótons através das membranas celulares ocorre por difusão facilitada durante a formação dos gradientes protônicos.
- B)Durante a respiração celular, os NAD e FAD reduzidos fornecem ao ciclo de Krebs o conteúdo necessário para a formação de gradientes iônicos presentes nos cloroplastos.
- C)A energia dispensada pelos elétrons energizados é responsável pela ativação das bombas de prótons presentes nas membranas externas das mitocôndrias durante a ocorrência da etapa da glicólise da respiração aeróbia.
- D)O cientista Peter Mitchell foi capaz de unificar os processos de intensa fosforilação que ocorrem nas membranas internas tanto da mitocôndria como também do cloroplasto a partir da presença ativa de ação rotacional da enzima ATP sintetase.
- E)Tanto na respiração celular quanto na fotossíntese haverá intenso acúmulo de energia potencial com a produção de ATP a partir da energia luminosa geradora dos gradientes de prótons que atravessam as membranas celulares.
Resposta:
A alternativa correta é D)
A teoria quimiosmótica proposta por Peter Mitchell revolucionou o entendimento da bioenergética celular ao explicar como os gradientes de prótons geram ATP. Sua ideia unificou os mecanismos de fosforilação oxidativa na mitocôndria e fotofosforilação nos cloroplastos, demonstrando que ambos compartilham o mesmo princípio fundamental: a conversão da energia de gradientes protônicos em energia química através da ATP sintase.
A alternativa D está correta porque reflete precisamente a contribuição seminal de Mitchell. Ele demonstrou que a ATP sintase, uma enzima rotacional presente nas membranas internas tanto de mitocôndrias quanto de cloroplastos, utiliza o fluxo de prótons através do gradiente eletroquímico para catalisar a síntese de ATP. Esse mecanismo unificado explica a produção energética nos dois principais processos bioenergéticos das células eucarióticas.
As demais alternativas apresentam incorreções conceituais. A difusão facilitada (A) não explica o transporte ativo de prótons, os NAD e FAD reduzidos (B) atuam na cadeia transportadora de elétrons, não no ciclo de Krebs, as bombas de prótons (C) estão nas membranas internas mitocondriais e não são ativadas na glicólise, e a energia luminosa (E) só se aplica à fotossíntese, não à respiração celular.
Referência: LANE, Nick. Questão Vital: porque a vida é como é? e.1. Rio de Janeiro: Rocco, 2017, p.125.
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