RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO

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BIOLOGIA I 
PRÉ-VESTIBULAR 135SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO
RESPIRAÇÃO CELULAR 
E FERMENTAÇÃO10
PRODUÇÃO ENERGÉTICA
É bastante fácil imaginar que a energia que nos mantém vivos 
vem da alimentação. Mas qual a relação entre a comida e a energia 
de uma célula? Quando pensamos na química por trás da produção 
de energia, devemos focar nossas atenções nas moléculas que 
servem de combustível aos processos geradores. Assim, depois 
que ingerimos e digerimos o alimento, cada molécula é direcionada 
a um conjunto de reações químicas na qual melhor se encaixa. Os 
carboidratos, foco deste módulo, são movimentados em direção a 
dois processos principais: respiração celular ou fermentação.
Através de várias reações, então, são quebradas as ligações 
químicas que mantém unidos os átomos dos carboidratos. Logo, 
se estas ligações químicas continham energia, a energia liberada 
pela sua quebra se torna disponível para a utilização pela célula. 
No entanto, precisamos manter em mente que um organismo 
não pode esperar pelo momento no qual precisará de energia para 
realizar as reações de respiração celular ou fermentação. Estas 
etapas do seu metabolismo precisam ser realizadas antes que a 
célula atinja a carência energética. Desta forma, a energia que antes 
ligava os átomos dos carboidratos agora precisa ser transferida 
para uma molécula que seja mais facilmente empregável quando 
necessário. Esta molécula recebe o nome de adenosina trifosfato 
ou trifosfato de adenosina, mas comumente nos referimos a ela 
pela sua forma abreviada: ATP.
Como é possível observar na figura a seguir, uma molécula de ATP 
contém três grupamentos fosfato, sendo a ligação entre o segundo 
e o terceiro grupamentos uma ligação rica em energia e utilizável 
pela célula. Assim, sempre que há liberação de energia suficiente 
pela respiração celular ou pela fermentação, esta energia é utilizada 
pela célula para unir uma adenosina difosfato (ADP) a mais em 
um grupamento fosfato inorgânico (Pi). O ATP resultante pode ser 
quebrado, por exemplo, na realização de um transporte ativo através 
da membrana plasmática, na contração muscular, na propagação 
de um impulso nervoso, etc. Sempre que este ATP é consumido, na 
verdade, sua ligação química entre fosfatos é quebrada e a célula volta 
a ter ADP + Pi, além de acessar a energia liberada.
produção 
de calor
síntese de 
substâncias
transporte
ativo
contração
muscular
adenina adenina
ribose ribose
adenosina difosfato (ADP) respiração adenosina trifosfato (ATP)
energia
energia
P
P
energia
P
P
PP
Energia
Energia
ADP + P ATP 
A respiração pode ser de dois tipos básicos: a aeróbica 
e anaeróbica.
RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA
É aquela que utiliza oxigênio como aceptor final, já a anaeróbica, 
por sua vez, não utiliza essa substância. 
O processo de respiração aeróbica é muito mais eficiente 
que o da fermentação: para cada molécula de glicose degradada, 
são produzidas na respiração 38 moléculas de ATP, a partir de 38 
moléculas de ADP e 38 grupos de fosfatos.
A respiração aeróbica pode ser dividida em três etapas 
básicas: glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa (ou 
cadeia respiratória). Vale destacar, no entanto, que a glicólise é 
uma fase anaeróbica, uma vez que não depende do oxigênio. 
Nos seres eucariontes, a glicólise ocorre no citosol, e as outras 
etapas ocorrem em uma organela denominada mitocôndria, já nos 
procariontes a glicólise e o ciclo de Krebs ocorrem no citoplasma, e 
a cadeia respiratória no mesossomos.
GLICÓLISE
Nesse processo são liberados quatro hidrogênios, que se 
combinam dois a dois, com moléculas de uma substância celular 
capaz de recebê-los: o NAD (nicotinamida-adenina-dinucleotídio).
Ao receber os hidrogênios, cada molécula de NAD se transforma 
em NADH2. Durante o processo, é liberada energia suficiente para 
a síntese de 2 ATP.
Saldo: 2 ATP, 2NADH2 e 2 ácidos pirúvicos
CLICLO DE KREBS
Cada ácido pirúvico reage com uma molécula da substância 
conhecida como coenzima A, originando: acetil-coenzima A, gás 
carbônico e hidrogênios.
O CO2  é liberado e os hidrogênios são capturados por uma 
molécula de NAD formadas nessa reação.
Em seguida, cada molécula de acetil-CoA reage com uma 
molécula de ácido oxalacético, resultando em citrato (ácido cítrico) 
e coenzima A, conforme mostra a equação abaixo:
1 acetil-CoA + 1 ácido oxalacético → 1 ácido cítrico + 1 CoA
(2 carbonos)         (4 carbonos)             (6 carbonos)
Analisando a participação da coenzima A na reação acima, 
vemos que ela reaparece intacta no final. Tudo se passa, portanto, 
como se a CoA tivesse contribuído para anexar um grupo acetil ao 
ácido oxalacético, sintetizando o ácido cítrico.
Cada ácido cítrico passará, em seguida, por uma via metabólica 
cíclica, denominada ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs, durante 
o qual se transforma sucessivamente em outros compostos.
PRÉ-VESTIBULAR136
BIOLOGIA I 10 RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO
SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO
Os oito hidrogênios liberados no ciclo de Krebs reagem com 
duas substâncias aceptoras de hidrogênio, o NAD e o FAD, que os 
conduzirão até as cadeias respiratórias, onde fornecerão energia 
para a síntese de ATP. No próprio ciclo ocorre, para cada acetil que 
reage, a formação de uma molécula de ATP.
Saldo: 2 ATP, 6CO2, 8NADH2, 2FADH2
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
As moléculas de NAD, de FAD e de citocromos que participam 
da cadeia respiratória captam hidrogênios e os transferem, através 
de reações que liberam energia, para um aceptor seguinte. Os 
aceptores de hidrogênio que fazem parte da cadeia respiratória 
estão dispostos em sequência na parede interna da mitocôndria.
O último aceptor de hidrogênios na cadeia respiratória 
é a  formação de moléculas de ATP, processo chamado 
de  fosforilação oxidativa. Cada molécula de NADH2  que inicia a 
cadeia respiratória leva à formação de três moléculas de ATP a 
partir de três moléculas de ADP e três grupos fosfatos como pode 
ser visto na equação a seguir:
1 NADH2 + ½ O2 + 3 ADP + 3P → 1 H2O + 3 ATP + 1 NAD
Já a FADH2  formado no ciclo de Krebs leva à formação de 
apenas 2 ATP.
1 FADH2 + ½ O2 + 2 ADP + 2P → 1 H2O + 2 ATP + 1 FAD
.
Saldo: 34 ATP
RESPIRAÇÃO CELULAR ANAERÓBIA
É o processo metabólico celular condicionado em ambientes 
caracterizados pela ausência de gás oxigênio (O2).
A principal forma de respiração anaeróbia, para produção 
de ATP, acontece por fermentação. Sendo essa a opção em 
nossas células musculares, submetidas a um ritmo frenético do 
metabolismo (contração e relaxamento), em que o fornecimento 
de oxigênio não supre o esforço requerido, podendo, assim, causar 
fadiga muscular.
O processo é semelhante à glicólise da respiração celular, 
diferenciado apenas pelo agente aceptor, neste caso, o ácido 
pirúvico transformado em ácido lático ou álcool etílico, no instante 
em que assimila elétrons e prótons H+  da molécula enzimática 
intermediária NADH.
TIPOS DE FERMENTAÇÃO
FERMENTAÇÃO LÁTICA
O NADH transfere seus elétrons diretamente para o piruvato, 
gerando ácido lático (C3H6O3) como subproduto. Esse tipo de 
fermentação é realizado por bactérias que fermentam o leite, 
gerando produtos como iogurtes, que tem o sabor levemente 
azedo devido ao ácido lático. Esse ácido ainda provoca diminuição 
do pH do leite, o que leva à coagulação de suas proteínas e produz 
a coalhada sólida, que vai servir para a fabricação de queijos.
As células musculares também realizam a fermentação lática 
em situações de pouco oxigênio, como um grande esforço físico. 
Nesses casos a baixa concentração de O2 torna difícil a realização da 
respiração celular, e com isso, as células se utilizam da fermentação 
para obter energia. O aspecto negativo dessa alternativa é o 
acúmulo de ácido lático nas células, o que causa a dor muscular, 
embora pesquisas recentes sugerem que esse acúmulo não seria 
o responsável pela dor. De qualquer forma, o ácido lático produzido 
nas células musculares é gradualmente transportado pela correntesanguínea para o fígado, onde é convertido de volta em piruvato e 
aproveitado nas reações remanescentes de respiração celular.
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
O NADH doa seus elétrons para um derivado de piruvato, 
produzindo etanol. Esse processo é realizado através de duas 
reações. Na primeira delas, a molécula de piruvato é quebrada 
produzindo duas moléculas de acetaldeído (C2H4O) e liberando 
duas moléculas de dióxido de carbono (CO2). Na segunda reação, 
as duas moléculas de NADH passam seus elétrons para os dois 
acetaldeídos, transformando-os em duas moléculas de etanol 
(C2H6O) e regenerando o NAD
+. Esse tipo de fermentação é 
realizado pelo fungo do tipo levedura chamado Saccharomyces 
cerevisiae. Ele é utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas 
devido à produção de etanol, e na produção de fermento biológico, 
já que o gás carbônico liberado infla a massa.
PROTREINO
EXERCÍCIOS
01. Aponte a organela responsável pela produção de energia na 
célula.
02. Estabeleça a diferença entre fermentação láctica e fermentação 
alcoólica.
03. Descreva as etapas da respiração celular aeróbia e onde 
ocorrem.
04. Cite o gás produzido durante o processo de fermentação 
alcoólica.
05. Cite em qual etapa da respiração celular aeróbia ocorre maior 
produção de energia.
PRÉ-VESTIBULAR
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BIOLOGIA I
SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO
PROPOSTOS
EXERCÍCIOS
01. (ENEM SIMULADO) Considere a situação em que foram 
realizados dois experimentos, designados de experimentos A 
e B, com dois tipos celulares, denominados células 1 e 2. No 
experimento A, as células 1 e 2 foram colocadas em uma solução 
aquosa contendo cloreto de sódio (NaCl) e glicose (C6H12O6), com 
baixa concentração de oxigênio. 
No experimento B foi fornecida às células 1 e 2 a mesma 
solução, porém com alta concentração de oxigênio, semelhante à 
atmosférica. Ao final do experimento, mediu-se a concentração de 
glicose na solução extracelular em cada uma das quatro situações. 
Este experimento está representado no quadro abaixo. 
Foi observado no experimento A que a concentração de glicose 
na solução que banhava as células 1 era maior que a da solução 
contendo as células 2 e esta era menor que a concentração inicial. 
No experimento B, foi observado que a concentração de glicose na 
solução das células 1 era igual à das células 2 e esta era idêntica à 
observada no experimento A, para as células 2, ao final do experimento.
Experimento A Experimento B
Células 1 Células 2 Células 1 Células 2
NaCl e glicose
baixa concentração de 
oxigênio
NaCl e glicose
alta concentração de oxigênio
Pela interpretação do experimento descrito, pode-se observar que o 
metabolismo das células estudadas está relacionado às condições 
empregadas no experimento, visto que as 
a) células 1 realizam metabolismo aeróbio.
b) células 1 são incapazes de consumir glicose.
c) células 2 consomem mais oxigênio que as células 1.
d) células 2 têm maior demanda de energia que as células 1.
e) células 1 e 2 obtiveram energia a partir de substratos diferentes.
02. (FUVEST) A levedura Saccharomyces cerevisiae pode obter 
energia na ausência de oxigênio, de acordo com a equação
C6H12O6 → 2 CO2 + 2 CH3CH2OH + 2 ATP
Produtos desse processo são utilizados na indústria de alimentos 
e bebidas. Esse processo ocorre __________ da levedura e seus 
produtos são utilizados na produção de __________.
As lacunas dessa frase devem ser preenchidas por: 
a) nas mitocôndrias; cerveja e vinagre.
b) nas mitocôndrias; cerveja e pão.
c) no citosol; cerveja e pão.
d) no citosol; iogurte e vinagre.
e) no citosol e nas mitocôndrias; cerveja e iogurte.
03. (UEL) Pode-se considerar a organização e o funcionamento 
de uma célula eucarionte animal de modo análogo ao que ocorre 
em uma cidade. Desse modo, a membrana plasmática seria o 
perímetro urbano e o citoplasma, com suas organelas, o espaço 
urbano. Algumas dessas similaridades funcionais entre a cidade 
e a célula corresponderiam às vias públicas como sendo o retículo 
endoplasmático, para o transporte e a distribuição de mercadorias; 
os supermercados como sendo o complexo de Golgi, responsável 
pelo armazenamento de mercadorias, e a companhia elétrica como 
sendo as mitocôndrias, que correspondem à usina de força da 
cidade. Pode-se, ainda, considerar que a molécula de adenosina 
tri-fosfato (ATP) seja a moeda circulante para o comércio de 
mercadorias.
Assinale a alternativa que justifica, corretamente, a analogia 
descrita para as mitocôndrias.
a) Absorção de energia luminosa utilizada na produção de ATP.
b) Armazenamento de ATP produzido da energia de substâncias 
inorgânicas.
c) Armazenamento de ATP produzido na digestão dos alimentos. 
d) Produção de ATP a partir da oxidação de substâncias orgânicas.
e) Produção de ATP a partir da síntese de amido e glicogênio.
04. (ENEM (LIBRAS)) Em razão da grande quantidade de 
carboidratos, a mandioca tem surgido, juntamente com a cana-de-
açúcar, como alternativa para produção de bioetanol. A produção 
de álcool combustível utilizando a mandioca está diretamente 
relacionada com a atividade metabólica de microrganismos.
Disponível em: www.agencia.cnptia.embrapa.br. Acesso em: 28 out. 2015 (adaptado).
O processo metabólico envolvido na produção desse combustível 
é a 
a) respiração.
b) degradação.
c) fotossíntese.
d) fermentação.
e) quimiossíntese.
05. (UECE) Em experimentos realizados com ratos, por 
pesquisadores da Universidade da Califórnia, observou-se que 
os pulmões desses roedores produziram mais da metade das 
plaquetas. Segundo Mark Looney, autor principal do estudo, isso 
significa que os pulmões humanos podem produzir sangue, uma 
função totalmente inesperada, e que precisa ser investigada.
Fonte: http://super.abril.com.br/ciencia/descobertafuncao-inesperada-dos-pulmoes/
Considerando o conhecimento atual sobre o sistema respiratório 
humano, é correto afirmar que 
a) os componentes do sistema respiratório humano são os 
pulmões e as vias respiratórias (cavidades nasais, boca, 
faringe, traqueia e bronquíolos).
b) todas as células do corpo humano realizam respiração celular 
no interior das mitocôndrias, exceto hemácias adultas.
c) os produtos da respiração celular são água e oxigênio; a água 
formada é reutilizada pelas células, mas o oxigênio não.
d) os alvéolos pulmonares são pequenos sacos de paredes finas 
localizados na extremidade dos brônquios.
06. (UECE) Qualquer ser vivo precisa de energia para realizar suas 
funções metabólicas. Seres vivos aeróbios realizam o processo 
conhecido como respiração celular, sobre o qual é correto afirmar que 
a) a glicólise, etapa da respiração celular também conhecida 
como fermentação, acontece na ausência de oxigênio.
b) compreende um processo pouco eficiente, pois são obtidos 
apenas 2 ATP.
c) o ATP é utilizado e produzido na respiração celular, sendo 
moeda energética também na respiração anaeróbia.
d) na cadeia respiratória o receptor final do carbono é o oxigênio, 
formando o CO2.
07. (ENEM) As proteínas de uma célula eucariótica possuem 
peptídeos sinais, que são sequências de aminoácidos responsáveis 
pelo seu endereçamento para as diferentes organelas, de 
acordo com suas funções. Um pesquisador desenvolveu uma 
nanopartícula capaz de carregar proteínas para dentro de tipos 
celulares específicos. Agora ele quer saber se uma nanopartícula 
carregada com uma proteína bloqueadora do ciclo de Krebs in 
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BIOLOGIA I 10 RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO
SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO
vitro é capaz de exercer sua atividade em uma célula cancerosa, 
podendo cortar o aporte energético e destruir essas células.
Ao escolher essa proteína bloqueadora para carregar as 
nanopartículas, o pesquisador deve levar em conta um peptídeo 
sinal de endereçamento para qual organela? 
a) Núcleo.
b) Mitocôndria.
c) Peroxissomo.
d) Complexo golgiense.
e) Retículo endoplasmático.
08. (UECE) Profundamente relacionado à história e à cultura 
de diferentes povos, o vinho é uma das bebidasalcoólicas mais 
antigas do mundo. Sobre sua fermentação, fase do processo 
produtivo em que o suco de uva se transforma em bebida alcoólica, 
é correto afirmar que 
a) é um processo que compreende um conjunto de reações 
enzimáticas, no qual ocorre a liberação de energia, por meio da 
participação do oxigênio.
b) diferentemente do que acontece na respiração, a glicose é a 
molécula primordialmente utilizada como ponto de partida 
para a realização do processo de fermentação.
c) o vinho é produzido por bactérias denominadas leveduras que, 
por meio da fermentação alcoólica, produzem o álcool dessa 
bebida.
d) embora pequena quantidade da energia contida na molécula 
de glicose seja disponibilizada (apenas 2 ATP), a fermentação 
é fundamental para que os microrganismos realizem suas 
atividades vitais.
09. (UERJ) O ciclo de Krebs, que ocorre no interior das mitocôndrias, 
é um conjunto de reações químicas aeróbias fundamental no 
processo de produção de energia para a célula eucarionte. Ele pode 
ser representado pelo seguinte esquema:
Admita um ciclo de Krebs que, após a entrada de uma única 
molécula de acetil-CoA, ocorra normalmente até a etapa de 
produção do fumarato.
Ao final da passagem dos produtos desse ciclo pela cadeia 
respiratória, a quantidade total de energia produzida, expressa em 
adenosinas trifosfato (ATP), será igual a: 
a) 3
b) 4
c) 9
d) 12
10. (ENEM) Normalmente, as células do organismo humano 
realizam a respiração aeróbica, na qual o consumo de uma 
molécula de glicose gera 38 moléculas de ATP. Contudo em 
condições anaeróbicas, o consumo de uma molécula de glicose 
pelas células é capaz de gerar apenas duas moléculas de ATP.
Qual curva representa o perfil de consumo de glicose, para 
manutenção da homeostase de uma célula que inicialmente está 
em uma condição anaeróbica e é submetida a um aumento gradual 
de concentração de oxigênio? 
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5
11. (ENEM 2ª APLICAÇÃO) Meios de cultura são utilizados como 
fontes de nutrientes para o crescimento de microrganismos 
em laboratórios. Pesquisadores brasileiros avaliaram 
a viabilidade da produção de ácido lático pela bactéria 
Leuconostoc mesenteroides B512F, utilizando na composição 
do meio de cultura um substrato à base de material obtido do 
aproveitamento de excedentes da agroindústria tropical local de 
caju. Os resultados obtidos mostraram que o meio de cultura 
enriquecido com xarope de caju propiciou um crescimento 
adequado desta bactéria.
GUILHERME, A. A.; PINTO, G. A. S.; RODRIGUES, S. Avaliação da produção de ácido lático 
por Leuconostoc mesenteroides B512F em xarope de caju. 
Ciência Tecnologia de Alimentos, 29(4), 2009 (adaptado).
O carboidrato presente no xarope de caju que auxiliou no 
crescimento desta bactéria foi a 
a) celulose.
b) glicose.
c) maltose.
d) lactose.
e) ribose.
12. (FUVEST) A lei 7678 de 1988 define que “vinho é a bebida 
obtida pela fermentação alcoólica do mosto simples de uva sã, 
fresca e madura”. Na produção de vinho, são utilizadas leveduras 
anaeróbicas facultativas. Os pequenos produtores adicionam essas 
leveduras ao mosto (uvas esmagadas, suco e cascas) com os 
tanques abertos, para que elas se reproduzam mais rapidamente. 
Posteriormente, os tanques são hermeticamente fechados. Nessas 
condições, pode-se afirmar, corretamente, que 
a) o vinho se forma somente após o fechamento dos tanques, 
pois, na fase anterior, os produtos da ação das leveduras são a 
água e o gás carbônico.
b) o vinho começa a ser formado já com os tanques abertos, pois 
o produto da ação das leveduras, nessa fase, é utilizado depois 
como substrato para a fermentação.
c) a fermentação ocorre principalmente durante a reprodução 
das leveduras, pois esses organismos necessitam de grande 
aporte de energia para sua multiplicação.
d) a fermentação só é possível se, antes, houver um processo 
de respiração aeróbica que forneça energia para as etapas 
posteriores, que são anaeróbicas.
e) o vinho se forma somente quando os tanques voltam a 
ser abertos, após a fermentação se completar, para que as 
leveduras realizem respiração aeróbica.
13. (MACKENZIE) Respiração e transpiração são dois processos 
que ocorrem nas plantas e no ser humano. A respeito disso, 
considere as afirmações abaixo:
PRÉ-VESTIBULAR
10 RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO
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BIOLOGIA I
SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO
I. A transpiração nesses organismos tem finalidades 
diferentes.
II. Na transpiração do ser humano, a água é eliminada na 
forma gasosa, enquanto nas plantas ela é eliminada na 
forma líquida.
III. A fase aeróbica da respiração no ser humano ocorre nas 
mitocôndrias, enquanto nas plantas, ela ocorre nos plastos.
IV. Tanto nas plantas quanto no ser humano, a respiração 
ocorre o tempo todo.
Assinale se estão corretas, apenas, 
a) I e II. b) I e III. c) I e IV. d) II e III. e) II e IV.
14. (ENEM PPL) A fabricação de cerveja envolve a atuação de 
enzimas amilases sobre as moléculas de amido da cevada. Sob 
temperatura de cerca de 65 °C, ocorre a conversão do amido em 
maltose e glicose. O caldo obtido (mosto) é fervido para a inativação 
das enzimas. Após o resfriamento e a filtração, são adicionados o 
lúpulo e a levedura para que ocorra a fermentação. A cerveja sofre 
maturação de 4 a 40 dias, para ser engarrafada e pasteurizada.
PANEK, A. D. Ciência Hoje, São Paulo, v. 47, n. 279, mar. 2011 (adaptado).
Dentre as etapas descritas, a atividade biológica no processo 
ocorre durante o(a) 
a) filtração do mosto.
b) resfriamento do mosto.
c) pasteurização da bebida.
d) fermentação da maltose e da glicose.
e) inativação enzimática no aquecimento.
15. (UNESP) A figura apresenta a tampa de um vidro de molho em 
conserva, na qual há a seguinte advertência:
Sobre a inscrição da tampa, um estudante de biologia levantou 
duas hipóteses:
1ª) se o produto estiver contaminado, os micro-organismos 
irão proliferar-se utilizando os glicídios do molho para a 
obtenção de energia.
2ª) o metabolismo dos micro-organismos promoverá a 
liberação de CO2, que aumentará a pressão no interior do 
recipiente, estufando a tampa.
Com relação às hipóteses levantadas, é correto dizer que 
a) ambas as hipóteses estão corretas, mas o contido na 2ª não é 
consequência do que se afirma na 1ª.
b) ambas as hipóteses estão corretas, e o contido na 2ª é 
consequência do que se afirma na 1ª.
c) ambas as hipóteses estão erradas, pois a área azul abaixada 
é indicativa de que há vácuo no interior da embalagem, o que 
garante que, na ausência de ar, o produto não se deteriore.
d) a 1ª hipótese está correta e a 2ª está errada, pois durante a 
fermentação não se produz CO2.
e) a 2ª hipótese está correta e 1ª está errada, pois as bactérias 
obtêm energia dos lipídios do molho, mas não dos glicídios.
16. (ENEM PPL) A produção de biocombustíveis é resultado direto 
do fomento a pesquisas científicas em biotecnologia que ocorreu 
no Brasil nas últimas décadas. A escolha do vegetal a ser usado 
considera, entre outros aspectos, a produtividade da matéria-
prima em termos de rendimento e custos associados. O etanol é 
produzido a partir da fermentação de carboidratos e quanto mais 
simples a molécula de glicídio, mais eficiente é o processo. 
“Etanol de quê?”. Revista Pesquisa Fapesp, 28 de nov. 2007 (adaptado)
O vegetal que apresenta maior eficiência no processo da produção 
do etanol é 
a) o milho, pois apresenta sementes com alto teor de amido.
b) a mandioca, pois apresenta raízes com alto teor de celulose.
c) a soja, pois apresenta sementes com alto teor de glicogênio.
d) o feijão, pois apresenta sementes com alto teor de quitina.
e) a cana-de-açúcar, pois apresenta colmos com alto teor de 
sacarose.
17. (ENEM PPL) Para preparar uma massa básica de pão, 
deve-se misturar apenas farinha, água, sal e fermento. Parte 
do trabalho deixa-se para o fungo presente no fermento: ele 
utiliza amido e açúcares da farinha em reações químicas que 
resultam na produção de alguns outros compostos importantes 
no processo de crescimentoda massa. Antes de assar, é 
importante que a massa seja deixada num recipiente por 
algumas horas para que o processo de fermentação ocorra. 
Esse período de espera é importante para que a massa cresça, pois 
é quando ocorre a
a) reprodução do fungo na massa.
b) formação de dióxido de carbono.
c) liberação de energia pelos fungos.
d) transformação da água líquida em vapor d’água.
e) evaporação do álcool formado na decomposição dos açúcares.
18. (UNESP) Universitários moradores de uma mesma república 
resolveram, cada um, preparar um bolo. República
• Juliana preferiu usar fermento químico em pó. Misturou o 
fermento ao leite fervente, esperou que esfriasse, adicionou 
os ovos, a manteiga, o açúcar e a farinha, e colocou o bolo 
para assar em forno a gás previamente aquecido.
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BIOLOGIA I 10 RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO
SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO
• Guilherme fez o mesmo, porém, ao invés de usar fermento químico, preferiu usar fermento biológico.
• Mariana também usou fermento biológico, que foi misturado à farinha, ao açúcar, à manteiga, aos ovos e ao leite frio, e a massa foi 
imediatamente colocada em forno a gás previamente aquecido.
• Roberto agiu exatamente como Mariana, mas, ao invés de colocar o bolo no forno a gás, de imediato colocou-o em forno de micro-
ondas.
• Rafael também fez o mesmo que Mariana, mas optou pelo fermento químico.
Apenas um bolo cresceu, e foi dividido por todos.
Considerando-se as reações químicas e os processos biológicos que fazem o bolo crescer, pode-se afirmar corretamente que o bolo 
saboreado pelos estudantes foi aquele preparado por 
a) Juliana.
b) Guilherme.
c) Mariana.
d) Roberto.
e) Rafael.
19. (FAC. PEQUENO PRÍNCIPE - MED) As moléculas dos combustíveis orgânicos – glicose, ácidos graxos e alguns aminoácidos - fornecidas 
pela alimentação são oxidadas para liberar moléculas do grupo acetil do acetil-CoA. Esse acetil-CoA é introduzido no ciclo de Krebs (ou 
ciclo do ácido cítrico), uma das etapas da respiração celular. 
O ciclo de Krebs é responsável por cerca de dois terços da oxidação total dos compostos de carbono da maioria das células. Nesse ciclo, 
serão liberados elétrons de alta energia que serão transportados pelo NADH e pelo FADH2. 
Observe, a seguir, o ciclo de Krebs.
É CORRETO afirmar que esse ciclo 
a) ocorre nas cristas mitocondriais e corresponde à última etapa da respiração celular. 
b) gera NADH e FADH2, formas reduzidas que serão oxidadas posteriormente na fosforilação oxidativa. 
c) corresponde à etapa com o maior rendimento energético da respiração celular. 
d) possui várias reações sequenciais mediadas por enzimas, moléculas que aumentam a energia de ativação das reações. 
e) apresenta todas as transformações metabólicas ocorrendo de forma irreversível. 
PRÉ-VESTIBULAR
10 RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO
141
BIOLOGIA I
SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO
20. (ENEM) 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) 
a) obstrução da cadeia respiratória, resultando em maior 
consumo celular de ácidos graxos.
b) bloqueio das reações do ciclo de Krebs, resultando em maior 
gasto celular de energia.
c) diminuição da produção de acetil CoA, resultando em maior 
gasto celular de piruvato.
d) inibição da glicólise de ATP, resultando em maior gasto celular 
de nutrientes.
e) redução da produção de ATP, resultando em maior gasto 
celular de nutrientes.
APROFUNDAMENTO
EXERCÍCIOS DE
01. (UNICAMP) A biotecnologia está presente em nosso dia a dia, 
contribuindo de forma significativa para a nossa qualidade de 
vida. Ao abastecer um automóvel com etanol, estamos fazendo 
uso de um produto da biotecnologia obtido com a fermentação de 
açúcares presentes no caldo extraído da cana-de-açúcar. Após a 
extração do caldo, uma quantidade significativa de carboidratos 
presentes na estrutura celular é perdida no bagaço da cana-de-
açúcar. A produção de etanol de segunda geração a partir do 
bagaço seria uma forma de aumentar a oferta de energia renovável, 
promovendo uma matriz energética mais sustentável. 
a) Cite um carboidrato presente na estrutura da parede celular 
da cana-de-açúcar que poderia ser hidrolisado para fornecer 
os açúcares para a obtenção de etanol. Por que a biomassa é 
considerada uma fonte renovável de energia? 
b) Como os micro-organismos atuam na fermentação e se 
beneficiam desse processo?
02. (UFU) O esquema a seguir representa as etapas do metabolismo 
energético da glicose em bactérias aeróbicas. 
Com base nas informações contidas no esquema e nos 
conhecimentos sobre respiração celular, responda: 
Em procariotos e eucariotos, o ciclo de Krebs e a cadeira respiratória 
ocorrem em locais distintos. Em quais locais esses processos 
celulares ocorrem em um aracnídeo? 
Em organismos anaeróbicos facultativos, a produção de ATP é 
realizada por meio de quais processos celulares?
03. (FAC. SANTA MARCELINA - MED) Nas espécies de mandioca 
mais populares do Brasil, chamadas de aipim ou macaxeira, 
a concentração de ácido cianídrico é insignificante. A espécie 
conhecida como mandioca-brava, porém, possui uma quantidade 
maior desta toxina e, se não for bem cozida ou se for consumida 
crua, pode provocar uma intoxicação. 
(http://saude.terra.com.br. Adaptado.) 
O ácido cianídrico tem a capacidade de inibir a transferência de 
elétrons para o oxigênio molecular, impossibilitando o uso desse 
oxigênio na cadeia respiratória. 
Em qual organela citoplasmática, e em que estrutura dessa 
organela, o ácido cianídrico atua? 
Quais as duas moléculas que não serão mais produzidas na cadeia 
respiratória devido à ação do ácido cianídrico?
04. (UNIFESP) Obter energia é vital para todos os seres vivos, tais 
como as bactérias, os protozoários, as algas, os fungos, as plantas 
e os animais. Nesse processo, a energia é armazenada na forma de 
ATP, a partir de doadores e de aceptores de elétrons. Em certos casos, 
organelas como as mitocôndrias são fundamentais para o processo. 
Dos organismos citados, quais são os que possuem mitocôndrias? 
É correto afirmar que, tanto na fermentação quanto na respiração 
aeróbica, o doador inicial e o aceptor final de elétrons são moléculas 
orgânicas? Justifique.
05. (UERJ) O ciclo dos ácidos tricarboxílicos, ou ciclo de Krebs, é 
realizado na matriz mitocondrial. Nesse ciclo, a acetilcoenzima A, 
proveniente do catabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas, é 
oxidada.
Cite um monossacarídeo e duas substâncias derivadas da hidrólise 
de um tipo de lipídio que podem gerar acetilcoenzima A. Em seguida, 
nomeie o derivado do catabolismo de monossacarídeos que, 
por reações de desidrogenação e descarboxilação, é o precursor 
imediato da acetilcoenzima A.
GABARITO
 EXERCÍCIOS PROPOSTOS
01. A
02. C
03. D
04. D
05. B
06. C
07. B
08. D
09. C
10. E
11. B
12. A
13. C 
14. D
15. B
16. E
17. B
18. E
19. B
20. E
 EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO
01. 
a) Celulose. A biomassa é uma fonte renovável de energia porque foi produzida por 
fotossíntese utilizando o CO2 e a H2O resultantes da combustão do etanol produzido a
partir da fermentação dos açucares da cana.
b) Os micro-organismos, como as leveduras, degradam a glicose na ausęncia de oxigênio, 
produzindo o etanol, CO2 e a energia de que necessitam para sobreviver e se reproduzir.
02. 
a)Um aracnídeo é um organismo eucarioto, portanto, durante a sua respiração celular, o 
ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial, enquanto a cadeia respiratória ocorre nas 
cristas das mitocôndrias.
b) Em organismos anaeróbicos facultativos, a produção de ATP é realizada pela respiração 
celular aeróbica, quando há oxigênio disponível. Quando não há oxigênio, o organismo 
produz ATP pela respiração celular anaeróbica.
03. 
a) Mitocôndria. O ácido cianídrico atua na cadeia transportadora de elétrons situada nas 
cristas mitocondriais.
b) A interrupção da cadeia respiratória impede a formação de moléculas de água (H2O) e 
ATP (adenosina trifosfato).
PRÉ-VESTIBULAR142
BIOLOGIA I 10 RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO
SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO
04. 
a) Mitocôndrias estão presentes nas células dos protozoários, algas, fungos, plantas e 
animais.
b) Não. Nas fermentações, o doador inicial e o aceptor final de elétrons são moléculas 
orgânicas, respectivamente, glicose (C6H12O6) e acetaldeído e ácido pirúvico, nas
fermentações alcoólica e lática, respectivamente. Na respiração aeróbica, o doador de 
elétrons é orgânico (glicose) e o aceptor final é inorgânico (Oxigênio). 
05. 
a) O monossacarídeo que pode gerar acetilcoenzima A pode ser a glicose. O precursor 
imediato da acetil CoA,derivado da glicose, é o ácido pirúvico.
b) A hidrólise de tricerídeos produz o glicerol (3C) e ácidos graxos. Os ácidos graxos 
podem servir de substrato para a formação da acetil Co − A.
ANOTAÇÕES