Dica do autor: A mitocôndria é a principal organela envolvida na produção de ATP por meio do processo de fosforilação oxidativa, que ocorre em sua membrana interna. Esse processo depende da cadeia transportadora de elétrons (CTE), formada por uma série de complexos enzimáticos (I ao IV) que transferem elétrons provenientes do NADH e FADH₂ gerados no ciclo de Krebs, localizado na matriz mitocondrial. À medida que os elétrons percorrem a CTE, prótons (H⁺) são bombeados da matriz para o espaço intermembranar, gerando um gradiente eletroquímico. Esse acúmulo de prótons cria uma diferença de potencial que será utilizada pela ATP sintase, uma enzima também localizada na membrana interna, para sintetizar ATP a partir de ADP e Pi, num processo chamado de quimiosmose. Essa arquitetura mitocondrial permite a máxima eficiência na geração de energia, sendo vital para células que consomem grandes quantidades de ATP de forma contínua, como neurônios e células musculares.

Alternativa A: INCORRETA. Apesar de a mitocôndria também atuar no armazenamento e liberação de íons cálcio, esse processo não está diretamente relacionado à ativação da ATP sintase. O gradiente de prótons, e não de cálcio, é o responsável por impulsionar a fosforilação oxidativa.

Alternativa B: INCORRETA. O ciclo de Krebs realmente ocorre na matriz mitocondrial, mas ele não consome oxigênio diretamente, e sim gera NADH e FADH₂, que fornecerão elétrons à cadeia transportadora. O consumo direto de oxigênio ocorre no complexo IV da cadeia respiratória, ao aceitar os elétrons e formar H₂O.

Alternativa C: CORRETA. A cadeia transportadora de elétrons, localizada na membrana interna da mitocôndria, é a responsável por bombear prótons para o espaço intermembranar, criando um gradiente eletroquímico. Esse gradiente é o motor da ATP sintase, que sintetiza ATP com alta eficiência — sendo o mecanismo central da fosforilação oxidativa.

Alternativa D: INCORRETA. Embora a mitocôndria possua DNA próprio e possa sintetizar parte de suas proteínas internamente, essas proteínas são traduzidas por ribossomos mitocondriais e não no citoplasma. Além disso, isso não explica diretamente a produção de ATP, que depende da CTE e do gradiente de prótons.

Alternativa E: INCORRETA. A oxidação da glicose e a produção de ácido pirúvico ocorrem no citosol, via glicólise, e não na membrana externa mitocondrial. A membrana externa é permeável a pequenas moléculas e não participa ativamente da fosforilação oxidativa.

Resposta correta: Alternativa C

Referências:

• ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2020.

• WATSON, J. D. et al. Biologia molecular do gene. 8. ed. São Paulo: Pearson, 2022.

• COOPER, G. M.; HAUSMAN, R. E. A célula: uma abordagem molecular. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2020.