Questão 117 do ENEM 2018 — Ciências da Natureza

ENEM 2018Ciências da Natureza1ª aplicação

O nível metabólico de uma célula pode ser determinado pela taxa de síntese de RNAs e proteínas, processos dependentes de energia. Essa diferença na taxa de síntese de biomoléculas é refletida na abundância e características morfológicas dos componentes celulares. Em uma empresa de produção de hormônios proteicos a partir do cultivo de células animais, um pesquisador deseja selecionar uma linhagem com o metabolismo de síntese mais elevado, dentre as cinco esquematizadas na figura.

Qual linhagem deve ser escolhida pelo pesquisador?
A
I
B
II
C
III
IV
Resposta correta
E
V
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

O objetivo do pesquisador é encontrar a célula que funciona como uma verdadeira "fábrica" de proteínas, já que a produção de hormônios proteicos exige um metabolismo de síntese muito elevado. Em vez de decorar cada esquema, o caminho é estabelecer um critério morfológico de alta síntese e procurar a linhagem que reúne todas essas características.

O que caracteriza uma célula com alta síntese

A legenda da figura identifica cinco estruturas: mitocôndria, retículo endoplasmático rugoso (RER), heterocromatina, eucromatina e nucléolo. Vamos entender o papel de cada uma na produção de proteínas.

No núcleo

  • Eucromatina (região clara): é o DNA descondensado, "aberto" e disponível para ser transcrito em RNA. Uma célula muito ativa tende a ter o núcleo predominantemente claro, rico em eucromatina.
  • Heterocromatina (região escura): é o DNA altamente condensado e inativo para a transcrição. Muita heterocromatina indica que boa parte do material genético está "fechado", ou seja, silenciado.
  • Nucléolo: é a região responsável pela produção de ribossomos, as estruturas que efetivamente montam as proteínas. Um nucléolo grande e evidente acompanha uma alta taxa de síntese.

No citoplasma

  • Retículo endoplasmático rugoso (RER): é a rede de membranas coberta de ribossomos, especializada na síntese de proteínas destinadas à exportação — exatamente o caso dos hormônios proteicos. Quanto mais abundante o RER, maior a capacidade de produção e secreção.
  • Mitocôndrias: são as usinas de energia (ATP). Como a síntese proteica consome muita energia, uma célula altamente ativa precisa de muitas mitocôndrias.

O critério de escolha

Juntando tudo, a linhagem ideal para produção intensa de hormônios proteicos deve reunir, ao mesmo tempo:

  1. Núcleo com predomínio de eucromatina (claro), indicando alta taxa de transcrição;
  2. Nucléolo grande e evidente, garantindo produção abundante de ribossomos;
  3. RER abundante, fornecendo o maquinário de síntese e secreção;
  4. Muitas mitocôndrias, para suprir a alta demanda energética.

Comparando as cinco linhagens na figura segundo esse critério, a que combina simultaneamente núcleo claro (rico em eucromatina), nucléolo destacado, grande quantidade de RER e de mitocôndrias é a linhagem IV. As demais falham em pelo menos um ponto: ou têm o núcleo tomado por heterocromatina (DNA inativo), ou possuem citoplasma pobre em RER e mitocôndrias, incapaz de sustentar fisicamente uma produção em larga escala.

Portanto, a linhagem que deve ser escolhida pelo pesquisador é a IV.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2018 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.