Dica do autor: O Ciclo Q — também chamado de Ciclo do Q ou Ciclo da Coenzima Q — é um mecanismo central do Complexo III (citocromo bc₁) da cadeia transportadora de elétrons. Ele é responsável por transferir elétrons da ubiquinona reduzida (ubiquinol, CoQH₂) para o citocromo c, ao mesmo tempo em que promove a liberação de prótons no espaço intermembranas.

Em cada ciclo completo, dois ubiquinóis são oxidados, resultando na liberação de quatro prótons para o espaço intermembranas. É importante ressaltar que dois desses prótons vêm diretamente da oxidação do ubiquinol, enquanto os outros dois são captados da matriz mitocondrial.

O ciclo funciona em duas etapas. Na primeira, um elétron segue pelo caminho da proteína ferro-enxofre de Rieske e do citocromo c₁ até o citocromo c, enquanto o outro percorre os hemes b_L e b_H até reduzir uma ubiquinona a semiquinona — um radical livre intermediário relativamente estável que permite que o processo ocorra em duas rodadas distintas. Na segunda rodada, a semiquinona recebe um novo elétron e dois prótons da matriz, formando um novo ubiquinol.

Do ponto de vista bioenergético, o Ciclo Q é uma solução evolutiva engenhosa para o “problema termodinâmico” maximizando o aproveitamento energético e garantindo que a transferência de elétrons esteja acoplada à translocação eficiente de prótons contra o gradiente.

Alternativa A: CORRETA. O Ciclo Q multiplica a liberação de prótons por cada ubiquinol oxidado, garantindo que, a cada dois ubiquinóis processados, quatro prótons sejam adicionados ao espaço intermembranas (dois liberados diretamente e dois bombeados a partir da matriz). Além disso, essa estratégia evolutiva aumenta o rendimento energético ao acoplar de forma ótima a transferência de elétrons para o citocromo c com o bombeamento de prótons.

Alternativa B: INCORRETA. A redução do oxigênio a água ocorre no Complexo IV (citocromo c oxidase), e não no Complexo III. O Ciclo Q não está diretamente envolvido na etapa final de aceitação de elétrons pelo oxigênio.

Alternativa C: INCORRETA. A oxidação do NADH e a formação de FMNH₂ são funções do Complexo I (NADH desidrogenase), não do Complexo III.

Alternativa D: INCORRETA. O Complexo III não sintetiza ATP diretamente. A função de produzir ATP é da ATP sintase (F₀F₁-ATPase), que utiliza o gradiente de prótons ao qual o Ciclo Q contribui.

Alternativa E: INCORRETA. O Ciclo Q não reverte o gradiente de prótons; pelo contrário, ele o reforça, translocando prótons para o espaço intermembranas e aumentando a força próton-motriz.

Resposta: Alternativa A

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.