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Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 127

ENEM 2019 Questão 127

O 2,4-dinitrofenol (DNP) é conhecido como desacoplador da cadeia de elétrons na mitocôndria e apresenta um efeito emagrecedor. Contudo, por ser perigoso e pela ocorrência de casos letais, seu uso como medicamento é proibido em diversos países, inclusive no Brasil. Na mitocôndria, essa substância captura, no espaço intermembranas, prótons (H+) provenientes da atividade das proteínas da cadeia respiratória, retornando-os à matriz mitocondrial. Assim, esses prótons não passam pelo transporte enzimático, na membrana interna.

**GRUNDLINGH, J. et. al. 2,4-Dinitrophenol (DNP): a Weight Loss Agent with Significant Acute Toxicity and Risk of Death. Journal of Medical Toxicology, v. 7, 2011 (adaptado).**

O efeito emagrecedor desse composto está relacionado ao(à):

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Resolução

A questão aborda o papel do 2,4-dinitrofenol (DNP) como desacoplador da cadeia respiratória mitocondrial. Para resolvê-la, é necessário compreender a bioenergética mitocondrial: normalmente, a cadeia de transporte de elétrons bombeia prótons (H+) para o espaço intermembranas, criando um gradiente eletroquímico que é utilizado pela ATP sintase para produzir ATP. O DNP, ao transportar prótons de volta para a matriz mitocondrial sem passar pela ATP sintase, dissipa esse gradiente, reduzindo a síntese de ATP. Como consequência, a célula precisa oxidar mais substratos energéticos (glicose, ácidos graxos) para tentar compensar a baixa produção de ATP, levando ao aumento do gasto energético e, portanto, ao efeito emagrecedor. O raciocínio correto é perceber que o DNP não bloqueia a cadeia respiratória, mas sim desacopla o transporte de elétrons da síntese de ATP, forçando o metabolismo a consumir mais nutrientes para tentar manter os níveis energéticos.

Comentários por alternativa

  1. A Obstrução da cadeia respiratória, resultando em maior consumo celular de ácidos graxos.
    Errada. O DNP não obstrui a cadeia respiratória; os elétrons continuam fluindo normalmente. O que ele faz é desacoplar o transporte de elétrons da síntese de ATP, não aumentando diretamente o consumo de ácidos graxos por obstrução.
  2. B Bloqueio das reações do ciclo de Krebs, resultando em maior gasto celular de energia.
    Errada. O DNP não bloqueia o ciclo de Krebs; ele atua após esse ciclo, na cadeia de transporte de elétrons, interferindo na produção de ATP, mas não nas reações do ciclo de Krebs em si.
  3. C Diminuição da produção de acetil CoA, resultando em maior gasto celular de piruvato.
    Errada. O DNP não reduz a produção de acetil-CoA nem força maior consumo de piruvato. Sua ação é no gradiente de prótons e na síntese de ATP, não na entrada do piruvato na mitocôndria.
  4. D Inibição da glicólise de ATP, resultando em maior gasto celular de nutrientes.
    Errada. O DNP não inibe a glicólise nem a síntese de ATP diretamente; ele reduz a eficiência da produção de ATP na mitocôndria, mas não bloqueia a glicólise.
  5. E Redução da produção de ATP, resultando em maior gasto celular de nutrientes.
    Correta. O DNP reduz a produção de ATP ao dissipar o gradiente de prótons, levando a célula a consumir mais nutrientes para tentar manter os níveis de energia, o que explica seu efeito emagrecedor.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é a cadeia transportadora de elétrons na mitocôndria?
É um conjunto de proteínas na membrana interna mitocondrial que transfere elétrons e bombeia prótons, gerando um gradiente para a síntese de ATP.
2. Qual é o papel do gradiente de prótons na produção de ATP?
O gradiente de prótons gera energia potencial usada pela ATP sintase para converter ADP em ATP na matriz mitocondrial.
3. Como o DNP atua na mitocôndria?
O DNP transporta prótons de volta para a matriz mitocondrial, dissipando o gradiente de prótons e desacoplando a síntese de ATP.
4. O que significa um desacoplador da fosforilação oxidativa?
É uma substância que permite o fluxo de prótons sem passar pela ATP sintase, reduzindo a produção de ATP mesmo com transporte de elétrons ativo.
5. Por que o uso de DNP pode causar emagrecimento?
Porque aumenta o gasto energético celular, obrigando o organismo a oxidar mais nutrientes para tentar manter os níveis de ATP.
6. Quais são os riscos do uso de DNP?
O DNP pode causar hipertermia, toxicidade aguda e até morte devido à rápida dissipação de energia em forma de calor.
7. A cadeia respiratória continua funcionando na presença de DNP?
Sim, a cadeia continua transferindo elétrons, mas a produção de ATP é drasticamente reduzida devido ao desacoplamento.