Questão de Biologia — Questões Mescladas de Bioquímica e Biomoléculas — FGV 2024

Fermentação láctica: o processo anaeróbico de obtenção de energia

Gabarito: letra C — sequência V – F – V. A primeira afirmativa está correta (os números 1, 2 e 4 representam, respectivamente, piruvato, lactato e NADH), a segunda está incorreta (a fermentação é menos vantajosa que a respiração aeróbica, pois produz apenas 2 ATP por glicose, contra cerca de 38 ATP na respiração completa), e a terceira está correta (hemácias humanas adultas e algumas bactérias realizam fermentação láctica). O processo descrito é a fermentação láctica, que ocorre no citosol (hialoplasma) quando há falta de oxigênio.

A fermentação é um processo metabólico de obtenção de energia que ocorre na ausência de oxigênio (anaeróbico). Diferentemente da respiração celular aeróbica, que ocorre em três etapas (glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa), a fermentação compreende apenas a glicólise seguida da regeneração do NAD+ a partir do NADH. Na glicólise, uma molécula de glicose (C6H12O6) é quebrada em duas moléculas de ácido pirúvico (C3H4O3), com saldo líquido de 2 ATP e 2 NADH. Esse processo ocorre no hialoplasma (citosol) e não necessita de oxigênio.

Na fermentação láctica, o ácido pirúvico é reduzido a ácido lático (lactato) pela enzima lactato desidrogenase, utilizando o NADH como doador de elétrons. Essa reação regenera o NAD+, que pode ser reutilizado na glicólise, permitindo a continuidade da produção de ATP. O lactato produzido nos músculos durante exercício intenso pode ser transportado ao fígado, onde é convertido novamente em glicose (ciclo de Cori).

A principal diferença entre fermentação e respiração aeróbica está no rendimento energético: enquanto a fermentação produz apenas 2 ATP por molécula de glicose, a respiração aeróbica produz cerca de 38 ATP. Isso ocorre porque, na fermentação, a glicose não é completamente oxidada; o produto final (lactato ou etanol) ainda contém energia química. A respiração aeróbica, por sua vez, oxida completamente a glicose a CO2 e H2O, extraindo muito mais energia.

A fermentação láctica é realizada por diversos organismos e células, incluindo:

• Células do músculo estriado esquelético em condições de hipóxia (exercício intenso);

• Hemácias humanas adultas, que não possuem mitocôndrias e dependem exclusivamente da glicólise para obter energia;

• Algumas bactérias, como as do gênero Lactobacillus, utilizadas na produção de iogurte e queijos.

A figura mencionada no enunciado mostra, de forma simplificada, as etapas da fermentação láctica: a glicose é quebrada em duas moléculas de piruvato (número 1), que são reduzidas a lactato (número 2), com regeneração do NAD+ (número 4). O NADH (número 3) é o doador de elétrons na redução do piruvato a lactato.

Guarde a fronteira entre fermentação e respiração aeróbica: é exatamente nela que as alternativas se dividem. A fermentação é menos eficiente em termos de ATP, mas mais rápida, pois possui menos etapas bioquímicas. A respiração aeróbica é mais eficiente, mas requer oxigênio e mais etapas.

Alternativa A — ❌ Incorreta

A sequência F – V – F está incorreta porque a primeira afirmativa é verdadeira (os números 1, 2 e 4 representam, respectivamente, piruvato, lactato e NADH) e a terceira também é verdadeira (hemácias humanas adultas e algumas bactérias realizam fermentação láctica). Apenas a segunda afirmativa é falsa. Portanto, a sequência correta seria V – F – V, não F – V – F.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A sequência F – V – V está incorreta porque a primeira afirmativa é verdadeira (os números 1, 2 e 4 representam, respectivamente, piruvato, lactato e NADH), não falsa. A segunda afirmativa é falsa (a fermentação não é mais vantajosa que a respiração aeróbica em termos de ATP), e a terceira é verdadeira. Portanto, a sequência correta seria V – F – V, não F – V – V.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A sequência V – F – V está correta. A primeira afirmativa é verdadeira: no esquema da fermentação láctica, o número 1 representa o piruvato (produto da glicólise), o número 2 representa o lactato (produto da redução do piruvato) e o número 4 representa o NADH (coenzima que doa elétrons na redução). A segunda afirmativa é falsa: a fermentação produz apenas 2 ATP por glicose, enquanto a respiração aeróbica produz cerca de 38 ATP, sendo, portanto, menos vantajosa em termos de rendimento energético. A terceira afirmativa é verdadeira: além das células do músculo estriado esquelético, hemácias humanas adultas (que não possuem mitocôndrias) e algumas bactérias (como Lactobacillus) realizam fermentação láctica.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A sequência V – V – F está incorreta porque a segunda afirmativa é falsa (a fermentação não é mais vantajosa que a respiração aeróbica em termos de ATP), e a terceira é verdadeira (hemácias humanas adultas e algumas bactérias realizam fermentação láctica). Portanto, a sequência correta seria V – F – V, não V – V – F.

Alternativa E — ❌ Incorreta

A sequência F – F – V está incorreta porque a primeira afirmativa é verdadeira (os números 1, 2 e 4 representam, respectivamente, piruvato, lactato e NADH), não falsa. A segunda afirmativa é falsa (a fermentação não é mais vantajosa que a respiração aeróbica em termos de ATP), e a terceira é verdadeira. Portanto, a sequência correta seria V – F – V, não F – F – V.

Gabarito: letra C