Questões sobre respiração celular

A respiração celular é um conjunto de reações metabólicas que permite à célula obter ATP a partir de moléculas orgânicas, principalmente glicose. No ensino médio, compreender suas etapas ajuda a relacionar estrutura celular, produção de energia e consumo de oxigênio.

Neste tema, é importante diferenciar glicólise, ciclo de Krebs, cadeia respiratória e fermentação, além de interpretar o papel das organelas e dos aceptores finais de elétrons. As questões a seguir exploram esses processos em situações contextualizadas e exigem análise conceitual mais cuidadosa.

Questões sobre respiração celular

Questão 01

Em um experimento com leveduras, o pesquisador mantém uma cultura em frascos com glicose. Em um frasco há oxigênio dissolvido; no outro, o ar é substituído por gás nitrogênio. Após algum tempo, observa maior produção de ATP no frasco com oxigênio. A explicação mais adequada é que o oxigênio participa diretamente

A)como substrato inicial da glicólise, desencadeando a quebra da glicose no citoplasma.B)como aceptor final de elétrons na cadeia respiratória, permitindo maior rendimento energético.C)como produto do ciclo de Krebs, acumulando energia em moléculas de ATP.D)na conversão de piruvato em glicose, etapa que caracteriza a fermentação alcoólica.E)na formação de ácido lático, que substitui a oxidação completa da glicose.

Gabarito: alternativa B). Correta. O oxigênio atua como aceptor final de elétrons e sustenta a fosforilação oxidativa.

Comentários por alternativa:

A) A glicólise começa com a glicose, sem exigir oxigênio diretamente.
B) Correta. O oxigênio atua como aceptor final de elétrons e sustenta a fosforilação oxidativa.
C) O ciclo de Krebs libera CO₂ e gera transportadores de elétrons, não oxigênio.
D) Fermentação não reconverte piruvato em glicose; produz etanol ou lactato.
E) Ácido lático é produto da fermentação lática, não consequência do papel do oxigênio.

Questão 02

Durante um debate sobre metabolismo energético, uma estudante afirma que a glicólise é uma etapa importante porque ocorre mesmo sem mitocôndrias funcionais. Essa afirmação está correta porque a glicólise

A)faz parte da cadeia transportadora de elétrons, onde ocorre a maior liberação de CO₂.B)acontece na matriz mitocondrial e exige consumo imediato de oxigênio.C)só inicia após a formação de acetil-CoA na membrana interna.D)ocorre no citoplasma e não depende diretamente de oxigênio.E)é a etapa final em que o piruvato é convertido em ATP dentro dos cristas.

Gabarito: alternativa D). Correta. A glicólise acontece no citosol e pode ocorrer em condições aeróbias ou anaeróbias.

Comentários por alternativa:

A) A cadeia respiratória quase não libera CO₂; ela transfere elétrons e bombeia H⁺.
B) A matriz mitocondrial abriga o ciclo de Krebs, não a glicólise.
C) Acetil-CoA surge após a oxidação do piruvato, depois da glicólise.
D) Correta. A glicólise acontece no citosol e pode ocorrer em condições aeróbias ou anaeróbias.
E) A conversão do piruvato em ATP não ocorre diretamente nas cristas mitocondriais.

Questão 03

Uma célula muscular consome muita energia durante exercício intenso. Quando o aporte de oxigênio cai, a produção de ATP diminui, mas a célula continua funcionando por algum tempo. Nesse contexto, a fermentação lática é importante porque

A)regenera NAD+ a partir de NADH, mantendo a glicólise em andamento.B)aumenta diretamente o número de moléculas de ATP por glicose.C)transfere elétrons ao oxigênio e sustenta a cadeia respiratória.D)realiza a oxidação completa do piruvato até CO₂ e H₂O.E)converte lactato em glicose dentro da mitocôndria como etapa principal.

Gabarito: alternativa A). Correta. A fermentação lática permite a regeneração de NAD+, essencial para a continuidade da glicólise.

Comentários por alternativa:

A) Correta. A fermentação lática permite a regeneração de NAD+, essencial para a continuidade da glicólise.
B) A fermentação gera pouco ATP; ela não aumenta o rendimento da glicose.
C) Na fermentação, o aceptor final é orgânico, não o oxigênio.
D) A oxidação completa ocorre na respiração aeróbia, não na fermentação.
E) A formação de glicose a partir de lactato ocorre no fígado, em vias como o ciclo de Cori.

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Questão 04

Em uma célula eucariótica, parte do processo respiratório ocorre em estruturas com grande número de dobras internas. Essas dobras aumentam a área disponível para

A)a fixação de CO₂ no estroma, etapa da fotossíntese.B)a digestão de proteínas em ambiente ácido, típica dos lisossomos.C)a duplicação do DNA nuclear antes da divisão celular.D)o armazenamento de glicogênio no interior da organela.E)a passagem de elétrons e a síntese de ATP na membrana interna.

Gabarito: alternativa E). Correta. As cristas aumentam a área da membrana interna mitocondrial onde ocorrem cadeia respiratória e ATP sintase.

Comentários por alternativa:

A) Fixação de CO₂ ocorre na fotossíntese, não na mitocôndria.
B) Digestão ácida é função de lisossomos, não da membrana mitocondrial.
C) A duplicação do DNA ocorre no núcleo, não nas cristas.
D) Glicogênio é armazenado no citoplasma, não dentro da mitocôndria.
E) Correta. As cristas aumentam a área da membrana interna mitocondrial onde ocorrem cadeia respiratória e ATP sintase.

Questão 05

Um aluno compara a respiração aeróbia com a fermentação e percebe que a primeira rende muito mais ATP por molécula de glicose. O motivo principal dessa diferença é que, na respiração aeróbia,

A)a glicose é oxidada de forma incompleta para preservar energia.B)o piruvato é convertido em etanol antes da entrada na mitocôndria.C)há uso de cadeias transportadoras e fosforilação oxidativa com alto rendimento.D)a glicólise deixa de ocorrer e o ATP vem diretamente do oxigênio.E)o CO₂ produzido substitui o NADH como fonte de elétrons.

Gabarito: alternativa C). Correta. A cadeia respiratória e a fosforilação oxidativa explicam o maior rendimento de ATP.

Comentários por alternativa:

A) Oxidação incompleta reduz a liberação de energia; isso se relaciona à fermentação.
B) Etanol é produto de fermentação alcoólica, não etapa da respiração aeróbia.
C) Correta. A cadeia respiratória e a fosforilação oxidativa explicam o maior rendimento de ATP.
D) O ATP não vem diretamente do oxigênio; a glicólise ocorre em ambos os casos.
E) CO₂ é produto da oxidação do carbono, não transportador de elétrons.

Questão 06

Ao analisar um esquema mitocondrial, um estudante observa que a membrana interna é pouco permeável a H⁺ e que há proteínas específicas formando um gradiente eletroquímico. Esse gradiente é essencial porque

A)faz o piruvato entrar no núcleo para iniciar a replicação do DNA.B)impulsiona a síntese de ATP quando os prótons retornam pela ATP sintase.C)transforma NAD+ em glicose durante o ciclo de Krebs.D)converte diretamente CO₂ em glicogênio na matriz mitocondrial.E)permite que o oxigênio seja armazenado no interior da membrana.

Gabarito: alternativa B). Correta. O gradiente de H⁺ fornece energia para a ATP sintase produzir ATP.

Comentários por alternativa:

A) Piruvato não entra no núcleo; isso não faz parte da respiração celular.
B) Correta. O gradiente de H⁺ fornece energia para a ATP sintase produzir ATP.
C) NAD+ não se transforma em glicose; ele atua como transportador de elétrons.
D) CO₂ não é convertido diretamente em glicogênio na mitocôndria.
E) Oxigênio atua como aceptor final de elétrons, não como substância armazenada.

Questão 07

Em uma aula prática, a professora adiciona um inibidor que impede a passagem de elétrons pelo complexo IV da cadeia respiratória. O efeito imediato esperado é

A)aumento da entrada de oxigênio e maior formação de água.B)intensificação da fosforilação em nível de substrato na membrana interna.C)ativação do ciclo de Krebs com produção extra de acetil-CoA.D)conversão direta de glicose em ácido lático na mitocôndria.E)bloqueio do transporte eletrônico e queda na produção de ATP.

Gabarito: alternativa E). Correta. Sem fluxo de elétrons no complexo IV, a cadeia respiratória para e o ATP diminui.

Comentários por alternativa:

A) O bloqueio reduz o uso de oxigênio e a formação de água, não aumenta.
B) A fosforilação em nível de substrato ocorre em etapas específicas, não na membrana interna.
C) O ciclo de Krebs tende a desacelerar quando NADH se acumula e a cadeia trava.
D) Ácido lático é produzido no citosol durante fermentação, não na mitocôndria.
E) Correta. Sem fluxo de elétrons no complexo IV, a cadeia respiratória para e o ATP diminui.

Questão 08

Uma análise bioquímica mostra que, após a glicólise, o piruvato pode seguir caminhos diferentes conforme as condições celulares. Quando há oxigênio suficiente, o destino mais comum do piruvato é

A)ser convertido em acetil-CoA e entrar no ciclo de Krebs.B)ser reduzido a lactato para regenerar NAD+ no citosol.C)ser transformado em glicose dentro da matriz mitocondrial.D)ser degradado diretamente em água na membrana plasmática.E)ser transportado para os ribossomos e usado na síntese de proteínas.

Gabarito: alternativa A). Correta. Na presença de oxigênio, o piruvato sofre oxidação e forma acetil-CoA.

Comentários por alternativa:

A) Correta. Na presença de oxigênio, o piruvato sofre oxidação e forma acetil-CoA.
B) Lactato é típico da fermentação lática, especialmente em baixa oferta de oxigênio.
C) A glicose não é formada a partir de piruvato na matriz mitocondrial como destino comum.
D) Piruvato não é degradado diretamente em água na membrana plasmática.
E) Ribossomos sintetizam proteínas, não utilizam piruvato como matéria-prima.

Questão 09

Em uma investigação sobre metabolismo, um professor explica que a maior parte do ATP produzido na respiração celular aeróbia depende de transportadores como NADH e FADH2. Esses compostos são importantes porque

A)substituem a ação da ATP sintase na membrana interna.B)atuam como enzimas que quebram a glicose em duas moléculas iguais.C)funcionam como reservatórios de oxigênio para o ciclo de Krebs.D)levam elétrons de alta energia para a cadeia respiratória.E)produzem CO₂ diretamente durante a fermentação alcoólica.

Gabarito: alternativa D). Correta. NADH e FADH2 carregam elétrons para a cadeia transportadora, favorecendo a síntese de ATP.

Comentários por alternativa:

A) A ATP sintase produz ATP; NADH e FADH2 fornecem energia indireta.
B) Eles não são enzimas da glicólise; são transportadores de elétrons.
C) Não armazenam oxigênio; transportam elétrons e H⁺.
D) Correta. NADH e FADH2 carregam elétrons para a cadeia transportadora, favorecendo a síntese de ATP.
E) CO₂ na fermentação alcoólica surge de reações do metabolismo do piruvato, não desses coenzimas.

Questão 10

Um estudante observa que células de diferentes tecidos possuem quantidades distintas de mitocôndrias. Células do músculo cardíaco apresentam muitas mitocôndrias porque

A)dependem da fermentação como principal fonte de energia em repouso.B)realizam fotossíntese em pequena escala e produzem glicose localmente.C)precisam de grande produção contínua de ATP para manter a contração.D)armazenam grandes quantidades de oxigênio para uso futuro no núcleo.E)convertem aminoácidos em glicogênio dentro das cristas mitocondriais.

Gabarito: alternativa C). Correta. O coração tem alta demanda energética e muitas mitocôndrias para gerar ATP.

Comentários por alternativa:

A) Células cardíacas usam predominantemente respiração aeróbia, não fermentação.
B) Fotossíntese não ocorre em células animais.
C) Correta. O coração tem alta demanda energética e muitas mitocôndrias para gerar ATP.
D) Oxigênio não é armazenado no núcleo como fonte energética.
E) Glicogênio não é formado nas cristas mitocondriais a partir de aminoácidos.

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