Exame de Biologia e Geologia 2026 · 2.ª fase — item I.15, resolvido

O ponto de partida. A respiração aeróbia é o processo pelo qual as células degradam completamente a glicose, na presença de oxigénio, até $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ e ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$, e guardam parte da energia libertada em ATP. Não acontece toda no mesmo sítio: tem quatro etapas, e cada uma tem o seu lugar na célula. Este item mede se sabes onde acontece cada coisa — e para isso precisas de saber também o que acontece em cada etapa, porque as descrições da Coluna I não dizem o nome da etapa, descrevem uma reação.

1.º — o mapa da célula: os cinco locais da Coluna II

Antes de associar, localiza os cinco sítios. O hialoplasma (ou citosol) é a parte líquida do citoplasma, fora dos organelos. A mitocôndria tem duas membranas: a membrana externa, lisa, que a envolve; e a membrana interna, dobrada em cristas para aumentar a área. Entre as duas fica o espaço intermembranar. Dentro da membrana interna fica a matriz mitocondrial, um meio rico em enzimas.

2.º — as quatro etapas e os seus locais

• Glicólise — no hialoplasma. Cada molécula de glicose (6 carbonos) é partida em duas moléculas de ácido pirúvico (piruvato, 3 carbonos), com produção de 2 ATP e redução de $\mathrm{NA}{\mathrm{D}}^{+}$ a $\mathrm{NADH}$. Não precisa de oxigénio, e é comum à respiração e à fermentação.
• Formação de acetil-CoA — na matriz mitocondrial. O ácido pirúvico entra na mitocôndria e perde um carbono sob a forma de $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ — uma descarboxilação —, transformando-se num grupo acetilo (2 carbonos) que se liga à coenzima A.
• Ciclo de Krebs — na matriz mitocondrial. O acetil-CoA entra num ciclo de reações em que o carbono que resta é libertado como $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ (mais descarboxilações), e os eletrões são transferidos para $\mathrm{NA}{\mathrm{D}}^{+}$ e $\mathrm{FAD}$, que ficam reduzidos.
• Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa — na membrana interna (cristas). O $\mathrm{NADH}$ e o $\mathrm{FAD}{\mathrm{H}}_2$ entregam os eletrões a uma série de proteínas transportadoras inseridas na membrana; os eletrões passam de transportador em transportador até ao oxigénio, o aceitador final, que forma água. A energia desse fluxo de eletrões bombeia protões (${\mathrm{H}}^{+}$) da matriz para o espaço intermembranar; quando eles regressam à matriz através da ATP sintase, forma-se a maior parte do ATP.

3.º — (a) reações de descarboxilação → matriz mitocondrial

Descarboxilação é a remoção de um grupo carboxilo de uma molécula, libertado sob a forma de $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$. Na respiração aeróbia, as descarboxilações acontecem na formação do acetil-CoA e no ciclo de Krebs — as duas etapas da matriz mitocondrial. É daqui que vem todo o $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ que expiramos (e que o sapo também liberta). (a) — (3).

4.º — (b) fluxo de eletrões na cadeia respiratória → membrana interna

A cadeia respiratória é formada por proteínas inseridas na membrana interna da mitocôndria. Os eletrões fluem através da membrana, de proteína em proteína. É por isso que a membrana interna é tão dobrada: mais cristas, mais cadeias transportadoras, mais ATP. (b) — (5).

5.º — (c) formação de ácido pirúvico → hialoplasma

O ácido pirúvico é o produto final da glicólise, e a glicólise acontece no hialoplasma, antes de qualquer coisa entrar na mitocôndria. Só depois de formado é que o ácido pirúvico entra na mitocôndria (onde é descarboxilado). (c) — (2).

Resposta: (a) — (3); (b) — (5); (c) — (2).

os números que sobram, e porque tentam

• (1) Espaço intermembranar — é para onde são bombeados os protões (${\mathrm{H}}^{+}$) enquanto os eletrões fluem na cadeia. Está tão ligado à cadeia respiratória que é tentador para (b). Mas o que acontece no espaço intermembranar é a acumulação de protões; o fluxo de eletrões é na membrana.
• (4) Membrana externa — não tem a cadeia respiratória; é uma membrana de separação, muito permeável a moléculas pequenas. Quem diz «membrana da mitocôndria» sem distinguir as duas, e escolhe a primeira que aparece, erra (b).
• E uma armadilha dentro das respostas certas: (a) e (c) não podem ir para o mesmo sítio. Quem pensa que «tudo na respiração aeróbia é na mitocôndria» põe a formação do ácido pirúvico na matriz; quem pensa que a descarboxilação «é a preparação do piruvato» põe-na no hialoplasma.

onde se perdem pontos

Item de associação, obrigatório, $8$ pontos, classificado de forma dicotómica: só as três associações corretas valem os $8$ pontos. Duas certas valem zero.

• Pôr a glicólise na mitocôndria. A glicólise é sempre no hialoplasma, mesmo na respiração aeróbia — é a etapa partilhada com a fermentação.
• Trocar membrana interna e espaço intermembranar. O fluxo de eletrões é na membrana; os protões acumulam-se no espaço.
• Não saber o que é uma descarboxilação. Sem essa tradução («libertação de $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$»), a alínea (a) fica sem pista.
• Pensar que a respiração de um anfíbio é diferente. A respiração celular é a mesma em todos os eucariontes aeróbios; o sapo é só o contexto.
• Não indicar a versão da prova. Sem indicação inequívoca da versão, todos os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1.

a regra a fixar

Hialoplasma: glicólise (glicose → 2 ácido pirúvico, 2 ATP). Matriz mitocondrial: formação de acetil-CoA e ciclo de Krebs (descarboxilações, $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$, $\mathrm{NADH}$ e $\mathrm{FAD}{\mathrm{H}}_2$). Membrana interna: cadeia respiratória (fluxo de eletrões até ao ${\mathrm{O}}_2$) e síntese da maior parte do ATP. Espaço intermembranar: acumulação de protões. Perante uma descrição, traduz-a primeiro numa etapa («descarboxilação» → Krebs; «ácido pirúvico» → glicólise; «eletrões» → cadeia) e só depois procura o local.