Questão 105 do ENEM 2025Ciências da Natureza

ENEM 2025Ciências da NaturezaBelém

O estudo da relação entre a estrutura e a atividade biológica de substâncias é de fundamental importância no desenvolvimento de drogas para o combate a doenças. Pesquisadores avaliaram o potencial antiviral de algumas moléculas frente ao vírus SARS-CoV-2, considerando a capacidade de inibição das enzimas responsáveis pela síntese de proteínas no vírus. A interação entre o composto e o sítio ativo da enzima depende de fatores eletrônicos e estéricos, permitindo estabelecer uma relação entre a estrutura e a atividade antiviral. A maior atividade foi correlacionada a substituintes pouco volumosos e moderadamente eletronegativos presentes no anel aromático da molécula do antiviral. Nesse estudo, foram modelados os cinco compostos hipotéticos apresentados a seguir.

Estruturas químicas de cinco compostos numerados de I a V. Todos possuem um núcleo comum com anéis heterocíclicos e diferem nos substituintes do anel aromático terminal: I possui um Flúor (F); II possui um Bromo (Br); III possui um Cloro (Cl) e um grupo CF3; IV possui um Iodo (I) e um grupo CF3; V possui dois Cloros (Cl) e um grupo CF3.

KNELLER, D. W. et al. Structural, Electronic and Electrostatic Determinants for Inhibitor Binding to Subsites S1 and S2 in SARS-CoV-2 Main Protease. Disponível em: https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.1c01475. Acesso em: 2 dez. 2021 (adaptado).

Dentre os compostos modelados, qual deve apresentar a maior atividade antiviral?
A
I
II
Resposta correta
C
III
D
IV
E
V
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

O enunciado correlaciona a maior atividade antiviral a substituintes que sejam, ao mesmo tempo, pouco volumosos e moderadamente eletronegativos, presentes no anel aromático da molécula. Esses são os dois critérios que devemos usar para comparar os cinco compostos.

Os dois critérios

  1. Pouco volumoso: o grupo ligado ao anel não pode ser grande, para não causar impedimento estérico (dificuldade de encaixe no sítio ativo da enzima). Um único átomo ligado ao anel é menos volumoso do que um grupo poliatômico ou do que vários substituintes juntos.
  2. Moderadamente eletronegativo: o substituinte deve atrair elétrons, mas de forma intermediária — nem fraca demais, nem no extremo da tabela periódica.

Comparando as estruturas

Analisando os anéis aromáticos das estruturas apresentadas:

  • Compostos III, IV e V: trazem o grupo trifluormetil (CF3-CF_3), que é poliatômico e volumoso, e ainda apresentam mais de um substituinte no anel (di ou trissubstituídos). Isso os torna volumosos, contrariando o primeiro critério.
  • Composto I: o anel é monossubstituído por um único átomo de flúor (F-F), que é bem pequeno e atende ao critério de volume. Porém, o flúor é o elemento mais eletronegativo de toda a tabela periódica — é altamente eletronegativo, e não "moderadamente" como pede o texto.
  • Composto II: o anel é monossubstituído por um único átomo de bromo (Br-Br), também pouco volumoso. Na ordem de eletronegatividade dos halogênios (F>Cl>Br>IF > Cl > Br > I), o bromo ocupa posição intermediária — menor que a do flúor e do cloro. Ele atende, portanto, ao critério de ser moderadamente eletronegativo.

Conclusão

O composto II é o único que satisfaz simultaneamente as duas condições: substituinte único e pouco volumoso (um halogênio) e eletronegatividade intermediária (o bromo). Por isso é o que deve apresentar a maior atividade antiviral.

Portanto, a alternativa correta é a B.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2025 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.