Dica do autor: Na fosforilação oxidativa, a cadeia transportadora de elétrons (CTE) está organizada em quatro grandes complexos proteicos embebidos na membrana interna mitocondrial, cada um com funções específicas na transferência de elétrons e no bombeamento de prótons para o espaço intermembrana. O oxigênio molecular atua como aceptor final de elétrons, sendo reduzido a água no Complexo IV, também conhecido como citocromo c oxidase. Este complexo recebe elétrons do citocromo c e os transfere, em uma reação catalisada por centros metálicos (cobre e ferro-heme), para o O₂, formando H₂O. Esse passo é essencial para manter o fluxo eletrônico, pois regenera os componentes oxidados da cadeia. A energia liberada nesta etapa é utilizada para bombear prótons da matriz para o espaço intermembrana, reforçando o gradiente eletroquímico de prótons — a força próton-motriz — que dirigirá a síntese de ATP pela ATP sintase. Alterações no Complexo IV, como ocorre em intoxicações por cianeto, inibem a redução de O₂, levando à parada completa do transporte eletrônico e à falência celular.

Alternativa A: INCORRETA. O Complexo I (NADH desidrogenase) é responsável pela oxidação do NADH, transferindo elétrons para a ubiquinona (CoQ), com bombeamento de prótons. Não realiza a redução do oxigênio, mas sim inicia o fluxo eletrônico a partir do NADH.

Alternativa B: INCORRETA. O Complexo II (succinato desidrogenase) oxida o succinato a fumarato no ciclo de Krebs, transferindo elétrons para a ubiquinona. Não bombeia prótons e não participa da redução direta do oxigênio.

Alternativa C: INCORRETA. O Complexo III (citocromo bc₁) transfere elétrons da ubiquinol (forma reduzida da CoQ) para o citocromo c, bombeando prótons no processo. Não reduz oxigênio.

Alternativa D: CORRETA. O Complexo IV (citocromo c oxidase) recebe elétrons do citocromo c e os transfere para o oxigênio molecular, reduzindo-o a H₂O. Este é o único complexo da CTE que catalisa diretamente essa reação final e é crucial para o funcionamento contínuo da fosforilação oxidativa.

Alternativa E: INCORRETA. A ATP sintase não participa do transporte de elétrons nem da redução de oxigênio. Sua função é converter a energia da força próton-motriz em energia química, sintetizando ATP a partir de ADP e Pi.

Resposta correta: Alternativa D

Referências:

• Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., et al. Molecular Biology of the Cell. 4th ed. New York: Garland Science; 2002.
• Nelson, D. L., Cox, M. M. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed. New York: W.H. Freeman and Company; 2017.