Questão 69 — ENEM 2015Caderno azul · 1º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Bioenergética celular (respiração aeróbica × fermentação) e leitura de gráficos
• ⚡ Nível: Médio — exige cruzar um raciocínio fisiológico (homeostase energética) com a leitura correta de um gráfico com cinco curvas concorrentes
• 🎯 Tema/Habilidade: Metabolismo energético celular e interpretação gráfica de dados biológicos (competência de área de Ciências da Natureza — análise de processos metabólicos)
• 🏆 Gabarito: E — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Se uma célula precisa manter constante sua produção de ATP (homeostase) enquanto o oxigênio disponível aumenta gradualmente, como deve se comportar o consumo de glicose dela ao longo do tempo?"
• Palavras-chave decisivas: homeostase, aumento gradual, consumo de glicose
• Armadilha típica: achar que mais oxigênio significa "mais atividade celular" e por isso o consumo de glicose deveria aumentar — na verdade é o contrário, porque a eficiência energética aumenta.
• O que a resposta precisa demonstrar: compreensão de que o rendimento energético (ATP por molécula de glicose) varia com a via metabólica utilizada, e que a célula ajusta o consumo de glicose para manter constante a oferta de energia — não a atividade.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Respiração aeróbica: via metabólica que utiliza O₂ como aceptor final de elétrons na cadeia respiratória mitocondrial; degrada completamente a glicose (glicólise + ciclo de Krebs + fosforilação oxidativa), rendendo até 38 ATP por molécula.
• Fermentação/via anaeróbica: ocorre na ausência (ou escassez) de O₂; a glicose é degradada apenas parcialmente na glicólise, rendendo somente 2 ATP por molécula — um rendimento energético ~19 vezes menor.
• Homeostase energética: mecanismo pelo qual a célula mantém constante a quantidade de ATP disponível para suas funções vitais, independentemente da via metabólica em uso — se uma via rende menos ATP por glicose, a célula precisa "gastar" mais glicose para compensar.
• Relação inversa consumo × eficiência: quanto maior o rendimento em ATP por molécula de glicose (maior disponibilidade de O₂), menor a quantidade de glicose necessária para gerar a mesma quantidade de energia.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "o consumo de uma molécula de glicose gera 38 moléculas de ATP" (aeróbica) vs. "apenas duas moléculas de ATP" (anaeróbica) → revela uma diferença de eficiência de 19 vezes entre as duas vias — a variável-chave da questão.
• Evidência 2: "célula que inicialmente está em uma condição anaeróbica e é submetida a um aumento gradual da concentração de oxigênio" → o eixo X do gráfico (concentração de O₂) cresce da esquerda para a direita, e a célula migra progressivamente da via anaeróbica para a aeróbica.
• Evidência 3 (gráfico): cinco curvas concorrem — uma linha pontilhada horizontal constante (1), uma reta tracejada crescente (2), duas curvas onduladas com picos e vales alternados (3 e 4, uma sólida e outra pontilhada) e uma reta tracejada decrescente (5).
• Síntese: para manter a homeostase (ATP constante) enquanto o O₂ — e, portanto, a eficiência da respiração — aumenta continuamente, o consumo de glicose precisa diminuir de forma contínua e gradual, sem oscilações e sem crescer. Isso aponta diretamente para uma curva monotonicamente decrescente.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Traduzir o fenômeno biológico em comportamento matemático

Se a demanda de ATP da célula é constante (homeostase), a quantidade de glicose necessária (G) para supri-la depende do rendimento da via em uso (R, em ATP/glicose):

G = ATP_necessário ÷ R

Como R aumenta de 2 (100% anaeróbico) até 38 ATP/glicose (100% aeróbico) à medida que o O₂ cresce, G deve diminuir continuamente — é uma relação inversa. Não há motivo biológico para o consumo de glicose oscilar (subir e descer repetidamente) ou permanecer constante: a transição da via anaeróbica para a aeróbica é progressiva e unidirecional, acompanhando o aumento gradual de O₂ do enunciado.

Subpasso 4.2 — Analisar as cinco curvas do gráfico

Observando a figura (eixo X: concentração de O₂, de 7 a 42; eixo Y: consumo de glicose, de 0 a ~42):

• Curva 1: reta pontilhada horizontal em ~42 — consumo constante. Incompatível (deveria cair).
• Curva 2: reta tracejada crescente, de ~5 até ~40 — consumo aumentando com o O₂. Contradiz a lógica de eficiência.
• Curva 3: curva ondulada (sólida), com dois picos (~40) e dois vales (~5-10) — comportamento oscilatório, sem tendência definida.
• Curva 4: curva ondulada (pontilhada), também oscilante, com amplitude menor que a curva 3 — mesmo problema.
• Curva 5: reta tracejada decrescente, de ~26 (baixo O₂, célula ainda anaeróbica, alto consumo) até ~5 (alto O₂, célula aeróbica, baixo consumo).

Subpasso 4.3 — Verificação

A curva 5 é a única que exibe queda contínua e gradual do consumo de glicose à medida que a concentração de oxigênio sobe — exatamente o padrão esperado pela relação inversa entre rendimento energético (ATP/glicose) e quantidade de glicose necessária para manter o ATP celular constante. Isso corresponde à alternativa E.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) 1

❌ Incorreta: reta horizontal constante. Um consumo de glicose que não se altera implicaria eficiência energética inalterada pelo oxigênio, contrariando o fato de a via aeróbica render 19 vezes mais ATP por glicose que a anaeróbica.

B) 2

❌ Incorreta: curva crescente — sugere consumo maior de glicose conforme o O₂ aumenta. Isso inverte a homeostase: com via mais eficiente disponível, a célula precisa de menos glicose, não mais.

C) 3

❌ Incorreta: oscila em picos e vales por todo o eixo de O₂, alternando consumo alto e baixo de forma cíclica, sem relação com o aumento progressivo e unidirecional descrito no enunciado.

D) 4

❌ Incorreta: mesma falha estrutural da curva 3 — curva ondulada com múltiplas subidas e descidas. Mesmo com amplitude menor, não representa transição gradual entre metabolismo anaeróbico e aeróbico.

E) 5

✅ Correta: decresce de forma contínua e gradual conforme o O₂ aumenta, refletindo que, ao migrar para a respiração aeróbica (muito mais eficiente), a célula precisa de cada vez menos glicose para manter constante seu suprimento de ATP.

🏆 Gabarito: E — apenas a curva 5 representa uma queda contínua e proporcional do consumo de glicose conforme o oxigênio aumenta, compatível com a maior eficiência energética da respiração aeróbica em relação à via anaeróbica.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: só a curva 5 é monotonicamente decrescente sem oscilações — compatível com uma célula que reduz progressivamente o consumo de glicose ao ganhar acesso a uma via metabólica mais eficiente.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma testar bioenergética celular (respiração x fermentação) associando rendimento em ATP a gráficos, exigindo traduzir uma relação de causa-efeito fisiológica em tendência gráfica.
• Generalização: sempre que a questão envolver manutenção de homeostase frente à mudança de eficiência de um processo, o "consumo/gasto" varia de forma inversa à eficiência.
• Dica de eliminação rápida: descarte primeiro as curvas oscilantes (3 e 4) — transições fisiológicas graduais não produzem picos e vales repetidos; descarte a constante (1), incompatível com "aumento gradual"; entre crescente (2) e decrescente (5), lembre-se: mais O₂ = mais eficiência = menos glicose necessária.
• Conexões: fermentação lática em músculos durante exercício intenso e curvas de saturação enzimática, que também exigem distinguir tendências monotônicas de oscilatórias.