Uma planta foi mantida por vários dias em ambiente com luz intensa, água e CO2 abundantes. Em qual organela e em qual etapa ocorre a formação inicial de moléculas orgânicas a partir do CO2?

Lisossomo, na digestão do CO2 absorvido.

Questões sobre metabolismo celular

O metabolismo celular reúne as reações químicas que permitem à célula obter energia, sintetizar moléculas e manter suas funções vitais. Ele envolve vias catabólicas, que degradam compostos liberando energia, e vias anabólicas, que consomem energia para construir estruturas e moléculas essenciais.

No Ensino Médio, entender metabolismo celular exige relacionar processos como respiração celular, fermentação, fotossíntese e ação enzimática com situações do cotidiano e com a manutenção da homeostase. As questões a seguir exploram esses processos em contextos variados, exigindo análise, comparação e interpretação de resultados experimentais.

Questões sobre metabolismo celular

Questão 01

Uma célula muscular em esforço intenso recebe menos oxigênio do que precisa para a respiração aeróbia. Nesse contexto, qual processo passa a contribuir para a produção de ATP no citoplasma?

A)Ciclo de Krebs, que ocorre no citosol e produz ATP diretamente.B)Fermentação lática, com regeneração de NAD+ para manter a glicólise.C)Fotofosforilação, que usa luz para formar ATP em células animais.D)Beta-oxidação, que converte lactato em glicose no citoplasma.E)Síntese de glicogênio, que libera energia imediata para a contração.

Gabarito: alternativa B). Correta. A fermentação lática mantém a glicólise ativa ao regenerar NAD+, permitindo ganho rápido de ATP.

Comentários por alternativa:

A) O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial e depende de metabolismo aeróbio.
B) Correta. A fermentação lática mantém a glicólise ativa ao regenerar NAD+, permitindo ganho rápido de ATP.
C) Fotofosforilação é típica de organismos fotossintetizantes, não de células animais.
D) Beta-oxidação degrada ácidos graxos, não converte lactato em glicose.
E) Glicogênio é reserva energética; sua síntese consome energia em vez de liberá-la.

Questão 02

Em um experimento, mitocôndrias isoladas são colocadas em meio com oxigênio, NADH e ADP. Observa-se formação de ATP. Qual etapa da respiração celular está mais diretamente associada a esse resultado?

A)Fermentação alcoólica na matriz mitocondrial, com produção de etanol.B)Glicólise no núcleo, onde ocorre a quebra da glicose em piruvato.C)Ciclo de Krebs no ribossomo, com síntese de ATP por RNA.D)Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa na membrana interna mitocondrial.E)Transcrição de genes respiratórios, que converte energia química em ATP.

Gabarito: alternativa D). Correta. O NADH doa elétrons à cadeia respiratória, criando gradiente de H⁺ para a síntese de ATP.

Comentários por alternativa:

A) Fermentação alcoólica é citosólica e não depende de oxigênio nem de mitocôndrias.
B) A glicólise ocorre no citosol, não no núcleo.
C) O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial, não em ribossomos.
D) Correta. O NADH doa elétrons à cadeia respiratória, criando gradiente de H⁺ para a síntese de ATP.
E) Transcrição produz RNA, não ATP.

Questão 03

Uma droga bloqueia a enzima ATP sintase na mitocôndria. Após algum tempo, a célula continua recebendo oxigênio e produzindo NADH no ciclo de Krebs. O que se espera como consequência mais imediata?

A)Redução da produção de ATP e acúmulo de gradiente de H⁺ na membrana interna.B)Aumento da glicólise e da fotossíntese para compensar a queda de ATP.C)Conversão direta de ATP em glicose pela mitocôndria para manter o metabolismo.D)Interrupção completa da entrada de oxigênio na célula por bloqueio da membrana plasmática.E)Transformação do ciclo de Krebs em fermentação, com produção de lactato na matriz.

Gabarito: alternativa A). Correta. Sem ATP sintase, o gradiente de H⁺ não é utilizado e a síntese de ATP cai rapidamente.

Comentários por alternativa:

A) Correta. Sem ATP sintase, o gradiente de H⁺ não é utilizado e a síntese de ATP cai rapidamente.
B) Fotossíntese não ocorre em mitocôndrias, e a glicólise não compensa totalmente a perda de ATP.
C) A mitocôndria não converte ATP em glicose dessa maneira.
D) O bloqueio afeta a produção de ATP, não a entrada de oxigênio pela membrana plasmática.
E) O ciclo de Krebs não se transforma em fermentação; são vias metabólicas diferentes.

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Questão 04

Em uma fábrica de iogurte, bactérias são mantidas em leite com pouca disponibilidade de oxigênio. O produto final ganha acidez e sabor característicos. Qual via metabólica explica esse resultado?

A)Transporte ativo, que acidifica o leite por bombeamento de glicose.B)Respiração aeróbia, que converte leite em etanol e CO₂.C)Ciclo de Calvin, que fixa CO₂ e produz lactose.D)Beta-oxidação, que transforma ácido lático em oxigênio.E)Fermentação lática, que produz ácido lático e regenera NAD+.

Gabarito: alternativa E). Correta. Bactérias lácticas realizam fermentação lática, formando ácido lático e alterando o sabor e o pH.

Comentários por alternativa:

A) Transporte ativo move substâncias pela membrana, mas não explica a produção de ácido lático.
B) Respiração aeróbia não produz etanol, e o leite não vira esse produto por essa via.
C) O ciclo de Calvin ocorre na fotossíntese, não na produção de iogurte.
D) Beta-oxidação degrada lipídios; não converte ácido lático em oxigênio.
E) Correta. Bactérias lácticas realizam fermentação lática, formando ácido lático e alterando o sabor e o pH.

Questão 05

Uma planta foi mantida por vários dias em ambiente com luz intensa, água e CO₂ abundantes. Em qual organela e em qual etapa ocorre a formação inicial de moléculas orgânicas a partir do CO₂?

A)Ribossomo, na tradução de proteínas fotossintéticas.B)Mitocôndria, no ciclo de Krebs da matriz.C)Cloroplasto, no ciclo de Calvin do estroma.D)Lisossomo, na digestão do CO₂ absorvido.E)Complexo golgiense, na síntese de glicose a partir de lipídios.

Gabarito: alternativa C). Correta. O CO₂ é fixado no estroma do cloroplasto durante o ciclo de Calvin.

Comentários por alternativa:

A) Ribossomos sintetizam proteínas, não moléculas orgânicas a partir de CO₂.
B) O ciclo de Krebs ocorre em mitocôndrias e está ligado à respiração celular.
C) Correta. O CO₂ é fixado no estroma do cloroplasto durante o ciclo de Calvin.
D) Lisossomos fazem digestão intracelular, não fixação de carbono.
E) O complexo golgiense modifica e empacota substâncias, não produz glicose.

Questão 06

Em laboratório, uma enzima digestiva humana atua bem a pH 7,0 e perde atividade quase totalmente em pH 2,0. O que explica essa queda de desempenho?

A)Transformação da enzima em substrato, o que impede a catálise.B)Alteração da estrutura tridimensional da enzima, com mudança do sítio ativo.C)Aumento permanente da energia de ativação por entrada de oxigênio.D)Conversão da enzima em ATP, que reduz a velocidade da reação.E)Produção de mais produto, que aumenta a afinidade pelo substrato.

Gabarito: alternativa B). Correta. Mudanças extremas de pH alteram a conformação da enzima e o funcionamento do sítio ativo.

Comentários por alternativa:

A) Enzimas não se transformam em substrato; elas catalisam reações.
B) Correta. Mudanças extremas de pH alteram a conformação da enzima e o funcionamento do sítio ativo.
C) O oxigênio não determina diretamente a energia de ativação dessa forma.
D) Enzimas não são convertidas em ATP.
E) Acúmulo de produto tende a dificultar, não facilitar, a reação.

Questão 07

Uma pessoa fica muitas horas sem comer. Para manter a glicose sanguínea, o fígado passa a produzir glicose a partir de lactato, glicerol e aminoácidos. Esse processo é chamado de

A)Respiração celular, que sintetiza glicose na cadeia respiratória.B)Glicólise, que forma glicose a partir de piruvato no citosol.C)Fermentação alcoólica, que produz glicose em células hepáticas.D)Lipogênese, que converte glicose em corpos cetônicos.E)Gliconeogênese, importante para a manutenção da glicemia.

Gabarito: alternativa E). Correta. A gliconeogênese produz glicose a partir de moléculas não carboidratos, sustentando a glicemia no jejum.

Comentários por alternativa:

A) Respiração celular degrada glicose; não a sintetiza.
B) A glicólise faz o caminho inverso, degradando glicose.
C) Fermentação alcoólica ocorre em leveduras e alguns microrganismos, não no fígado.
D) Lipogênese forma lipídios, e corpos cetônicos surgem principalmente da oxidação de gorduras.
E) Correta. A gliconeogênese produz glicose a partir de moléculas não carboidratos, sustentando a glicemia no jejum.

Questão 08

Células de um tecido apresentam baixo consumo de glicose, mas a oxidação de ácidos graxos está elevada. Essa estratégia metabólica é eficiente porque

A)Lipídios fornecem mais energia por massa do que carboidratos.B)Ácidos graxos entram diretamente na glicólise sem necessidade de oxigênio.C)Lipídios são convertidos em glicogênio no citoplasma com alto rendimento.D)A oxidação de gorduras dispensa enzimas e ocorre no núcleo.E)Ácidos graxos produzem CO₂ sem gerar NADH ou FADH2.

Gabarito: alternativa A). Correta. A oxidação de lipídios libera mais energia por grama, sendo uma reserva energética muito eficiente.

Comentários por alternativa:

A) Correta. A oxidação de lipídios libera mais energia por grama, sendo uma reserva energética muito eficiente.
B) Ácidos graxos não entram na glicólise; eles são degradados em vias próprias.
C) Lipídios não se convertem diretamente em glicogênio.
D) A oxidação de gorduras depende de enzimas e ocorre principalmente na mitocôndria.
E) A oxidação de ácidos graxos gera CO₂ e coenzimas reduzidas como NADH e FADH2.

Questão 09

Em uma célula vegetal iluminada, parte do ATP e do NADPH produzidos na fase fotoquímica é utilizada em uma etapa seguinte. Qual é a principal função dessa etapa?

A)Transformar glicose em piruvato no tilacoide.B)Quebrar água para liberar oxigênio e elétrons na mitocôndria.C)Produzir ATP por fermentação em presença de luz.D)Fixar CO₂ e formar compostos orgânicos, como trioses.E)Transportar sais minerais do solo para o interior do cloroplasto.

Gabarito: alternativa D). Correta. O ATP e o NADPH alimentam o ciclo de Calvin, que fixa CO₂ e gera moléculas orgânicas.

Comentários por alternativa:

A) A conversão de glicose em piruvato é glicólise, que ocorre no citosol.
B) A fotólise da água ocorre no cloroplasto, não na mitocôndria.
C) Fermentação não depende de luz e não é etapa da fotossíntese.
D) Correta. O ATP e o NADPH alimentam o ciclo de Calvin, que fixa CO₂ e gera moléculas orgânicas.
E) O transporte de sais minerais envolve raízes e membranas, não o cloroplasto.

Questão 10

Uma bactéria em ambiente com pouca disponibilidade de nutrientes reduz seu ritmo metabólico e entra em estado de latência. Qual é a consequência mais esperada desse ajuste?

A)Conversão de todo o DNA em glicose para gerar energia rápida.B)Aumento imediato da taxa respiratória, independente da oferta de substrato.C)Diminuição do gasto de ATP e desaceleração das reações enzimáticas.D)Produção contínua de proteínas sem consumo de energia celular.E)Substituição das enzimas por água, que assume a catálise metabólica.

Gabarito: alternativa C). Correta. Com poucos nutrientes, a célula reduz atividade metabólica para economizar ATP e sobreviver.

Comentários por alternativa:

A) DNA não é convertido em glicose para produzir energia.
B) A taxa respiratória depende da disponibilidade de substrato e de condições metabólicas.
C) Correta. Com poucos nutrientes, a célula reduz atividade metabólica para economizar ATP e sobreviver.
D) Síntese proteica consome ATP e não ocorre de forma contínua sem custo energético.
E) Água não substitui enzimas na catálise celular.

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