Biologia de verdade: mitocôndria, cadeia respiratória e produção de ATP — com questões comentadas que conectam com PBM.

Mitocôndrias, ATP e energia celular: a parte da fotobiomodulação que “cai na prova”

Se você entende respiração celular com clareza, você entende o coração da PBM (em linguagem científica). Aqui vai um mapa completo, objetivo e com questões-treino.

1) Respiração celular: o caminho da energia

A célula converte energia química em ATP usando um conjunto clássico de etapas:

  • Glicólise (citoplasma): glicose → piruvato (+ ATP, + NADH)
  • Formação de acetil-CoA: piruvato → acetil-CoA (mitocôndria)
  • Ciclo de Krebs (matriz mitocondrial): gera NADH e FADH₂
  • Cadeia transportadora de elétrons (membrana interna): Complexos I, II, III e IV
  • Quimiosmose + ATP sintase: gradiente de H⁺ → ATP

Tradução de prova: a mitocôndria é o “motor” do ATP. Qualquer questão de metabolismo energético gira em torno de NADH/FADH₂, cadeia respiratória e ATP sintase.


2) Onde a fotobiomodulação entra nessa história?

Em PBM, um dos alvos discutidos é a citocromo c oxidase (Complexo IV), ligada ao fluxo de elétrons e ao funcionamento eficiente da cadeia respiratória. Na prática, a ideia científica é: melhor sinalização + suporte energético em certas condições e doses.

Para entender a Física por trás do “por que vermelho e infravermelho”, leia: Post 4 — Física da luz vermelha e NIR.


Questões que conectam com PBM (treino real)

Aqui a ponte é direta: ATP, cadeia respiratória, glicólise e fotossíntese. Se você entende esses processos, entende por que a fotobiomodulação faz sentido na biologia.

✅ FIP — Código B0561 (Fosforilação oxidativa)

Fosforilação oxidativa é uma sequência de reações determinada pela:

  1. energia liberada em uma sequência de reações ao longo da cadeia respiratória que é utilizada na conversão do ADP+Pi em ATP.
  2. energia liberada em uma sequência de reações ao longo da cadeia respiratória que não é utilizada na conversão do ADP+Pi em ATP.
  3. formação da acetilcoenzima A, produzida a partir do piruvato, que é produto da glicólise ou da oxidação de ácidos graxos pela β-oxidação.
  4. quebra de glicose em duas moléculas de piruvato.
  5. sequência de eventos que degradam a glicólise, transformando-a em duas moléculas de piruvato, liberando energia.
➡️ Ver gabarito comentado

Gabarito: A

A fosforilação oxidativa é o “final” da respiração celular: a energia da cadeia transportadora de elétrons (Complexos I, III e IV) cria um gradiente de H⁺ na membrana interna mitocondrial, e esse gradiente alimenta a ATP sintase — que converte ADP + Pi → ATP.

Conexão com PBM: parte do efeito da PBM é descrito como aumento de eficiência mitocondrial, especialmente envolvendo a citocromo c oxidase (Complexo IV).

✅ FIP — Código B0542 (Glicólise anaeróbica)

Com relação à glicólise, assinale a alternativa correta em relação à glicólise anaeróbica:

  1. A quebra da glicose ocorre na matriz mitocondrial.
  2. Apresenta um rendimento energético de 38 ATPs.
  3. Nesta fase o ácido lático é convertido em ácido pirúvico.
  4. Ocorre a quebra da glicose transformando-a em piruvato.
  5. Apenas células animais e procariontes heterotróficas realizam este processo.
➡️ Ver gabarito comentado

Gabarito: D

A glicólise acontece no citoplasma e sempre quebra a glicose até gerar piruvato. O termo “anaeróbica” entra no passo seguinte: sem O₂ suficiente, o organismo precisa regenerar NAD⁺ e por isso converte piruvato em lactato (fermentação láctica).

Armadilha clássica: achar que “anaeróbico” muda o local da glicólise. Não muda: continua no citoplasma, com baixo rendimento energético.

✅ UNICAMP — Código B4076 (Fotossíntese: doador e aceptor final de elétrons)

Na transformação de energia luminosa em energia química pelas plantas, há uma série de reações de redução e oxidação. Na atividade fotoquímica, o oxigênio é produzido, assim como moléculas essenciais para manutenção do metabolismo celular, como ATP e NADPH.

O doador primário e o aceptor final de elétrons são, respectivamente:

  1. oxigênio e NADPH.
  2. gás carbônico e ATP.
  3. água e NADPH.
  4. glicose e ATP.
➡️ Ver gabarito comentado

Gabarito: C

O doador primário de elétrons na fotossíntese é a água, que é quebrada no fotossistema II (fotólise), liberando O₂.
O aceptor final do fluxo de elétrons é o NADP⁺, que ao receber elétrons vira NADPH (poder redutor).

Observação técnica: a alternativa usa “NADPH”, mas o aceptor é o NADP⁺. O produto final é NADPH — por isso o item espera C.

Continuar a série:
➜ Quer entender a lógica por trás de “frequência” e comprimento de onda? Veja o Post de Física (PBM e ondas).
➜ Para ver a linha do tempo completa (Egito → Nobel → NASA → LEDs), veja o Post de História da terapia com luz.

🔥 Dica de vestibular: em provas de Medicina, “cadeia transportadora de elétrons” aparece tanto em mitocôndria (respiração celular) quanto em tilacoides (fotossíntese). É o mesmo raciocínio: elétrons, gradiente e produção de moléculas energéticas.


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