Dica do autor: No Complexo I da cadeia respiratória, após o NADH reduzir o FMN a FMNH₂, os elétrons percorrem um caminho interno cuidadosamente organizado antes de chegar à ubiquinona (CoQ). Esse trajeto é feito por centros ferro-enxofre (Fe-S) — grupos prostéticos coordenados por resíduos de cisteína que alternam entre estados oxidados e reduzidos.

No Complexo I, esses centros estão dispostos em uma sequência que forma um gradiente de potencial redox, ou seja, cada centro tem um potencial ligeiramente mais positivo que o anterior. Isso garante que o fluxo eletrônico seja termodinamicamente favorável e sem perdas significativas de energia.

Embora os centros Fe-S não bombeiem prótons diretamente, o transporte de elétrons por eles fornece energia para as mudanças conformacionais do Complexo I. Essas mudanças são acopladas ao bombeamento de aproximadamente 4 prótons (4H⁺) por par de elétrons da matriz mitocondrial para o espaço intermembranas. Esse bombeamento contribui de forma decisiva para o gradiente eletroquímico que alimenta a síntese de ATP pela ATP-sintase.

Assim, o papel dos Fe-S é puramente eletrônico, conectando a transferência de dois elétrons (hidreto do NADH → FMN/FMNH₂) com a transferência de um elétron necessária para os intermediários seguintes e para a ubiquinona, garantindo que a reação siga com eficiência máxima.

Alternativa A: INCORRETA. Oxidar NAD⁺ em NADH não é função dos centros Fe-S. No Complexo I, quem aceita o hidreto do NADH é o FMN, formando FMNH₂. Os Fe-S só atuam depois dessa etapa, como relés para transportar os elétrons até a CoQ.

Alternativa B: CORRETA. A função essencial dos centros Fe-S é transportar elétrons de FMNH₂ até a ubiquinona de forma sequencial e controlada, explorando o gradiente de potencial redox que existe entre eles. Durante esse processo, o movimento eletrônico gera energia que será convertida em movimento de prótons pelo restante da maquinaria do Complexo I.

Alternativa C: INCORRETA. Converter oxaloacetato em citrato é uma reação do ciclo do ácido cítrico catalisada pela citrato sintase, não pela cadeia respiratória nem pelos centros Fe-S.

Alternativa D: INCORRETA. O bombeamento de prótons no Complexo I é um evento coletivo da proteína como um todo, não dos centros Fe-S. O que esses centros fazem é transportar elétrons. Vale ressaltar que o bombeamento ocorre da matriz mitocondrial para o espaço intermembranas, e não para o citosol.

Alternativa E: INCORRETA. A estabilização do oxigênio molecular ocorre no Complexo IV (citocromo c oxidase), não no Complexo I. No Complexo I, o aceptor final dos elétrons é a ubiquinona.

Resposta: Alternativa B

Referências:
Nelson, D. L.; Cox, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 8ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2022. Cap. 19.
Stryer, L. Bioquímica. 8ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2020. Cap. 20.