Questão de Biologia — Organelas Citoplasmáticas — FGV 2025

Mitocôndria: estrutura e fosforilação oxidativa

Gabarito: letra E. A fosforilação oxidativa — etapa da respiração celular que produz a maior parte do ATP — ocorre na membrana interna da mitocôndria, que forma as cristas mitocondriais. É nessa membrana que estão os complexos da cadeia respiratória, onde o oxigênio atua como aceptor final de elétrons e de íons H⁺, formando água. A alternativa E identifica corretamente a região 2 como crista e descreve corretamente o papel do oxigênio.

A mitocôndria é uma organela de dupla membrana presente em praticamente todas as células eucarióticas. A membrana externa é lisa, enquanto a membrana interna apresenta dobras e pregas denominadas cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da organela. O espaço interno é preenchido por um fluido viscoso, a matriz mitocondrial, que contém DNA, RNA, enzimas e ribossomos. Essa estrutura é fundamental para a função: as cristas aumentam a superfície da membrana interna, onde estão os complexos proteicos da cadeia respiratória e a ATP sintase.

A respiração celular aeróbica ocorre em etapas distribuídas em compartimentos diferentes. A glicólise acontece no citosol; o ciclo de Krebs, na matriz mitocondrial; e a fosforilação oxidativa, na membrana interna (cristas). Na fosforilação oxidativa, os elétrons provenientes das moléculas orgânicas degradadas passam sequencialmente pelos complexos da cadeia respiratória, liberando energia que bombeia prótons (H⁺) para o espaço entre as membranas. O retorno desses prótons pela ATP sintase gera ATP. Ao final da cadeia, o oxigênio atua como aceptor final de elétrons e de íons H⁺, formando água.

A pegadinha da questão está em associar corretamente a região (crista ou matriz) à etapa. A matriz é o local do ciclo de Krebs, enquanto as cristas são o local da fosforilação oxidativa. A banca explora exatamente essa confusão, oferecendo alternativas que misturam os compartimentos e as etapas.

Guarde a distinção: crista = membrana interna = fosforilação oxidativa (produção da maior parte do ATP); matriz = fluido interno = ciclo de Krebs. É nessa fronteira que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Erra ao afirmar que a região 1 é a crista. Na figura, a região 1 corresponde à matriz mitocondrial, o fluido interno da organela. A descrição do oxigênio como aceptor de elétrons e H⁺ está correta, mas o local indicado está errado.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Acerta ao identificar a região 1 como matriz, mas erra ao afirmar que a fosforilação oxidativa ocorre nela. A matriz é o local do ciclo de Krebs, não da fosforilação oxidativa, que ocorre na membrana interna (cristas).

Alternativa C — ❌ Incorreta

Erra ao afirmar que a região 1 é a matriz e que nela ocorre a síntese da maior parte do ATP. A síntese da maior parte do ATP ocorre na fosforilação oxidativa, na membrana interna (cristas), não na matriz. A matriz abriga o ciclo de Krebs, que produz pouco ATP diretamente.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Erra ao afirmar que a região 2 é a matriz. Na figura, a região 2 corresponde às cristas mitocondriais, as dobras da membrana interna. A descrição da síntese da maior parte do ATP está correta, mas o local indicado está errado.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Identifica corretamente a região 2 como crista e descreve corretamente a fosforilação oxidativa: o oxigênio atua como aceptor de elétrons e de íons H⁺, formando água. É exatamente o que ocorre na membrana interna da mitocôndria, onde estão os complexos da cadeia respiratória.

Gabarito: letra E