Dica do autor: A fosforilação oxidativa é o ponto alto da bioenergética celular, onde toda a energia armazenada nas coenzimas reduzidas (NADH e FADH₂) é finalmente aproveitada para gerar ATP. Esse processo só é possível porque a cadeia transportadora de elétrons bombeia prótons para o espaço intermembranas, criando um gradiente de concentração e de carga elétrica. A enzima-chave, a ATP sintase, funciona como uma verdadeira nanomáquina rotacional, permitindo o retorno dos prótons à matriz mitocondrial e convertendo essa energia em síntese de ATP. Esse mecanismo é chamado de quimiosmose, e foi descrito por Peter Mitchell, que ganhou o Nobel justamente por essa descoberta revolucionária.

Alternativa A: INCORRETA. A citrato sintase é fundamental no ciclo do ácido cítrico, catalisando a condensação de acetil-CoA com oxaloacetato, mas não participa diretamente da síntese de ATP via fosforilação oxidativa.

Alternativa B: INCORRETA. A NADH desidrogenase é o Complexo I da cadeia respiratória, essencial para transferir elétrons para a ubiquinona, mas sua função é formar o gradiente de prótons, não converter esse gradiente em ATP.

Alternativa C: CORRETA. A ATP sintase é a enzima que utiliza o fluxo de prótons de volta para a matriz mitocondrial para gerar energia mecânica, que é acoplada à síntese de ATP a partir de ADP e Pi. Esse processo é o cerne da fosforilação oxidativa.

Alternativa D: INCORRETA. A succinato desidrogenase participa do ciclo do ácido cítrico e do Complexo II, transferindo elétrons para o FAD e depois para a ubiquinona, mas não bombeia prótons nem sintetiza ATP.

Alternativa E: INCORRETA. A citocromo c oxidase (Complexo IV) é responsável por reduzir o oxigênio molecular a água, sendo o aceptor final de elétrons, mas não atua na síntese de ATP.

Resposta correta: Alternativa C 

Referências:

• Nelson, D. L.; Cox, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger, 8ª ed.
  
  

• Berg, J. M.; Tymoczko, J. L.; Gatto, G. J. Bioquímica, 9ª ed.
  
  

• Voet, D.; Voet, J. G. Biochemistry, 5ª ed.