Os vencedores do prêmio Nobel de Medicina de 2019, Peter Ratcliffe, Willian Kaelin e Gregg Semenza, identificaram em suas pesquisas como as células regulam a atividade dos genes em resposta à variação dos níveis de oxigênio. Sobre este assunto, é correto afirmar que no interior celular:

1) a reoxidação do NADH e FADH libera elétrons altamente energéticos que reduzem o gás oxigênio a moléculas de água.

2) na respiração celular anaeróbia, o oxigênio é substituído como último aceptor da cadeia de transporte de elétrons por moléculas, tais como, sulfatos ou nitratos.

3) a ausência de oxigênio nas células musculares estimula a formação de ácido lático a partir do ácido pirúvico, este último derivado da glicólise.

Está(ão) correta(s):

Resposta correta: D — 1, 2 e 3

Tema central: detecção e respostas celulares ao oxigênio, envolvendo cadeia de transporte de elétrons (CTE), respiração aeróbia vs. anaeróbia e fermentação (glicólise seguida por redução do piruvato). Esse conhecimento é cobrado em concursos por ligar bioenergética a regulação gênica e metabolismo.

Resumo teórico rápido:

- Na respiração aeróbia, NADH e FADH2 do metabolismo são reoxidizados ao doarem elétrons à CTE; a energia liberada é usada para bombear prótons e, no final, o oxigênio é reduzido a água (complexo IV).

- Em respiração anaeróbia (em muitos microrganismos), outros aceitadores finais como NO3− (nitrato) ou SO4^2− (sulfato) substituem o O2 na CTE.

- Na ausência de O2 em músculos, o piruvato é reduzido a ácido lático (lactato) por lactato desidrogenase, permitindo a regeneração de NAD+ para a glicólise anaeróbia.

Justificativa das afirmativas:

1) Correta — NADH/FADH2 doam elétrons ao CTE; esses elétrons terminam reduzindo O2 a H2O (fonte: Lehninger; Nobel Prize 2019).

2) Correta — em respiração anaeróbia (sobretudo em bactérias), nitrato e sulfato podem ser aceptores finais, funcionando de forma análoga ao O2.

3) Correta — em tecido muscular hipóxico, piruvato → lactato para manter NAD+ disponível; processo bem descrito em bioquímica básica.

Por que as outras alternativas estão erradas?

- A (1 e 2): ❌ omite a 3, que é correta.

- B (1 e 3): ❌ omite a 2, que também é correta em contextos microbianos.

- C (2 e 3): ❌ omite a 1, que descreve corretamente a etapa final da respiração aeróbia.

- E (3 apenas): ❌ reduz demais — 1 e 2 também são verdadeiros.

Dica de prova: diferencie fermentação (regeneração de NAD+ sem CTE, ex.: lactato) de respiração anaeróbia (CTE usando aceitores alternativos). Palavras-chave: “último aceptor”, “redução do O2 a água”, “regeneração de NAD+”.

Fontes: Nobel Prize 2019 press release; Lehninger Principles of Biochemistry; Molecular Biology of the Cell (Alberts).

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