Questão de Biologia — Organelas Citoplasmáticas — FGV 2024

Organelas citoplasmáticas: a mitocôndria e a respiração celular

Gabarito: letra C. O cianeto, gás liberado na queima do poliuretano, liga-se às enzimas da cadeia respiratória presentes no interior da mitocôndria, impedindo que a célula utilize o oxigênio para produzir energia (ATP) — é exatamente essa organela que a alternativa C aponta. As demais organelas (lisossomo, núcleo, retículo endoplasmático e complexo golgiense) desempenham outras funções e não estão diretamente envolvidas na respiração celular.

A mitocôndria é a organela responsável pela respiração celular aeróbica, processo pelo qual a célula converte a energia química dos nutrientes (como a glicose) em ATP, a "moeda energética" da célula. Esse processo ocorre em etapas: a glicólise no citosol, o ciclo de Krebs na matriz mitocondrial e a fosforilação oxidativa na membrana interna da mitocôndria, onde se localiza a cadeia transportadora de elétrons. É nessa cadeia que o oxigênio atua como aceptor final de elétrons, permitindo a produção massiva de ATP.

O cianeto (CN⁻) é um potente inibidor da citocromo c oxidase, uma enzima da cadeia respiratória. Ao se ligar a essa enzima, o cianeto bloqueia a transferência de elétrons para o oxigênio, interrompendo a fosforilação oxidativa. Sem essa etapa, a célula não consegue produzir ATP de forma eficiente, e a morte celular por falta de energia é rápida, especialmente em tecidos com alta demanda energética, como o cérebro e o coração. É por isso que a inalação de cianeto em incêndios é tão letal.

Para entender a questão, é essencial distinguir as funções das principais organelas:

A pegadinha da banca está em associar o cianeto a uma organela genérica de "digestão" ou "processamento", mas o enunciado é claro ao mencionar "enzimas do interior" e "utilizar o gás oxigênio para obtenção de energia" — isso só pode ser a mitocôndria. O lisossomo, por exemplo, contém enzimas digestivas, mas não utiliza oxigênio para produzir energia; o núcleo abriga o DNA, mas não participa da respiração celular.

Guarde a relação: cianeto → cadeia respiratória → mitocôndria → produção de ATP. É esse o critério que separa a alternativa correta das demais.

Alternativa A — ❌ Incorreta

O lisossomo é a organela responsável pela digestão intracelular, contendo enzimas hidrolíticas que degradam materiais fagocitados, organelas envelhecidas e outras substâncias. Embora o cianeto se ligue a enzimas, as enzimas lisossômicas não participam da respiração celular nem utilizam oxigênio para gerar energia. A confusão aqui é pensar que "enzimas" = "lisossomo", mas o contexto do enunciado (uso de oxigênio para energia) aponta diretamente para a mitocôndria.

Alternativa B — ❌ Incorreta

O núcleo é a organela que abriga o material genético (DNA) e controla as atividades celulares, como a síntese de RNA e a replicação do DNA. Ele não está envolvido na produção de energia a partir do oxigênio. A ligação do cianeto às enzimas da cadeia respiratória ocorre na mitocôndria, não no núcleo.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A mitocôndria é a organela onde ocorre a respiração celular aeróbica, com a produção de ATP pela fosforilação oxidativa. O cianeto se liga à citocromo c oxidase, uma enzima da cadeia transportadora de elétrons localizada na membrana interna da mitocôndria, bloqueando o uso do oxigênio como aceptor final de elétrons. Isso impede a produção de energia, levando à morte celular. A alternativa está correta ao identificar a mitocôndria como a organela afetada.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O retículo endoplasmático é uma rede de membranas que participa da síntese de proteínas (rugoso) e de lipídios (liso), além do transporte de substâncias dentro da célula. Não está envolvido na respiração celular nem na utilização de oxigênio para produção de energia. O cianeto não afeta essa organela diretamente.

Alternativa E — ❌ Incorreta

O complexo golgiense é responsável pela modificação, armazenamento e secreção de proteínas e lipídios, além da produção de lisossomos. Ele não participa da respiração celular nem da produção de ATP. A ligação do cianeto às enzimas respiratórias ocorre na mitocôndria, não no complexo golgiense.

Gabarito: letra C