Questão 127 do ENEM 2019 — Ciências da Natureza

A questão descreve o mecanismo de ação de uma substância chamada 2,4-dinitrofenol (DNP), que atua diretamente nas mitocôndrias, as organelas responsáveis pela respiração celular. Para entender o efeito emagrecedor do DNP, precisamos relembrar como a mitocôndria produz energia.

Durante a respiração celular, a energia extraída dos nutrientes (como glicose e ácidos graxos) é usada para bombear prótons ($H^+$) da matriz mitocondrial para o espaço intermembranas. Isso cria um "gradiente de concentração", como se fosse a água acumulada em uma represa. Naturalmente, esses prótons tendem a voltar para a matriz, mas eles só conseguem fazer isso passando por uma enzima específica chamada ATP-sintase (a "turbina" da represa). O fluxo de prótons por essa enzima fornece a energia necessária para produzir $ATP$, a moeda energética da célula. Esse processo é conhecido como fosforilação oxidativa.

O enunciado nos diz que o DNP captura os prótons no espaço intermembranas e os devolve à matriz mitocondrial, fazendo com que eles não passem pela ATP-sintase. Em nossa analogia, o DNP funciona como um "furo na represa": os prótons vazam sem passar pela turbina. Como resultado, o gradiente de prótons é desfeito e a produção de $ATP$ cai drasticamente. A energia que seria usada para formar $ATP$ acaba sendo dissipada na forma de calor.

Como a célula percebe que os níveis de $ATP$ estão muito baixos, ela entende que precisa de mais energia. Para tentar compensar essa deficiência, o metabolismo celular é acelerado, aumentando desesperadamente a queima (oxidação) de nutrientes, especialmente as reservas de gordura. É esse gasto excessivo de nutrientes, na tentativa frustrada de repor o $ATP$, que causa o efeito emagrecedor (e o perigoso superaquecimento do corpo).

Análise das Alternativas

• A) Incorreta. A cadeia respiratória não é obstruída; na verdade, ela funciona de forma ainda mais acelerada na tentativa de repor o gradiente de prótons perdido.
• B) Incorreta. O ciclo de Krebs não é bloqueado. Ele continua funcionando (e até acelera) para fornecer elétrons para a cadeia respiratória.
• C) Incorreta. A produção de acetil-CoA aumenta, pois há uma maior quebra de nutrientes (como ácidos graxos e glicose) para alimentar o ciclo de Krebs.
• D) Incorreta. A glicólise é estimulada, e não inibida, pois a célula tenta obter $ATP$ de todas as vias metabólicas possíveis.
• E) Correta. O DNP causa a redução da produção de $ATP$, o que leva a célula a aumentar o gasto de nutrientes para tentar suprir a falta de energia.

Portanto, o efeito emagrecedor está diretamente ligado à redução da produção de $ATP$ e ao consequente aumento no consumo das reservas energéticas do corpo.