ENEM 2014
Segundo a teoria evolutiva mais aceita hoje, as mitocôndrias, organelas celulares responsáveis pela produção de ATP em células eucariotas, assim como os cloroplastos, teriam sido originados de procariontes ancestrais que foram incorporados por células mais complexas.
Uma característica da mitocôndria que sustenta essa teoria é a
capacidade de produzir moléculas de ATP.
presença de parede celular semelhante à de procariontes.
presença de membranas envolvendo e separando a matriz mitocondrial do citoplasma.
capacidade de autoduplicação dada por DNA circular próprio semelhante ao bacteriano.
presença de um sistema enzimático eficiente às reações químicas do metabolismo aeróbio.
Resolução
Solução Detalhada
A questão pede para identificar uma característica das mitocôndrias que sustenta a teoria endossimbiótica, a qual propõe que mitocôndrias (e cloroplastos) se originaram de procariontes ancestrais incorporados por células eucarióticas primitivas.
Vamos analisar as evidências que apoiam essa teoria em relação às mitocôndrias:
- Dupla Membrana: Mitocôndrias possuem duas membranas. A membrana interna teria sido a membrana original do procarionte, e a externa teria se originado da membrana da célula hospedeira durante o processo de fagocitose (ou endocitose).
- DNA Próprio e Circular: Mitocôndrias contêm seu próprio material genético, um DNA circular, não associado a histonas, muito semelhante ao DNA encontrado nas bactérias (procariontes). Este DNA contém genes essenciais para algumas funções mitocondriais.
- Ribossomos Próprios: As mitocôndrias possuem ribossomos próprios (do tipo 70S), que são mais semelhantes aos ribossomos de procariontes do que aos ribossomos do citoplasma da célula eucariótica (que são do tipo 80S). Esses ribossomos são responsáveis pela síntese de algumas proteínas mitocondriais codificadas pelo DNA mitocondrial.
- Autoduplicação: Mitocôndrias se dividem por um processo semelhante à fissão binária (divisão binária), que é o método de reprodução assexuada típico de bactérias. Essa divisão ocorre de forma independente da divisão celular da célula hospedeira, embora seja regulada por ela.
Analisando as opções:
- A: A capacidade de produzir ATP é a função principal da mitocôndria na célula eucariótica aeróbica, mas não é, por si só, a evidência mais forte de sua origem procariótica. A célula hospedeira se beneficiou dessa capacidade, mas a produção de ATP não prova a origem endossimbiótica.
- B: Mitocôndrias não possuem parede celular. A presença de parede celular é característica de bactérias, mas foi perdida (ou nunca esteve presente no ancestral específico) durante a evolução da mitocôndria. Portanto, esta opção está incorreta.
- C: A presença de membranas é característica de organelas, mas a descrição é genérica. A característica crucial é a dupla membrana, com composições distintas, que apoia a teoria. No entanto, a opção D apresenta uma evidência ainda mais direta e específica.
- D: A capacidade de autoduplicação (por fissão binária) e a presença de DNA circular próprio, semelhante ao bacteriano, são características fundamentalmente procarióticas mantidas nas mitocôndrias. Esta é uma das evidências mais fortes e diretas que sustentam a teoria endossimbiótica.
- E: O sistema enzimático eficiente para o metabolismo aeróbio explica por que a simbiose foi vantajosa (a mitocôndria fornecia energia de forma eficiente), mas, assim como a produção de ATP (opção A), refere-se à função e ao benefício da relação, não diretamente à evidência da origem procariótica ancestral como a estrutura do DNA e a autoduplicação.
Conclusão:
A característica que mais fortemente sustenta a teoria endossimbiótica entre as opções fornecidas é a capacidade de autoduplicação da mitocôndria, possibilitada pela presença de seu próprio DNA circular, semelhante ao DNA bacteriano. Isso indica uma origem independente e ancestralmente procariótica.
Portanto, a alternativa correta é a D.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de Conceitos
- Teoria da Endossimbiose: Proposta por Lynn Margulis, esta teoria explica a origem de organelas eucarióticas como mitocôndrias e cloroplastos. Sugere que essas organelas evoluíram a partir de organismos procariontes de vida livre (bactérias e cianobactérias, respectivamente) que foram englobados por células eucarióticas primitivas, estabelecendo uma relação simbiótica.
- Mitocôndrias: Organelas presentes na maioria das células eucarióticas, responsáveis pela respiração celular aeróbica e pela produção da maior parte do ATP (energia) da célula.
- Células Procariontes vs. Eucariontes: Procariontes (bactérias, arqueas) não possuem núcleo definido nem organelas membranosas complexas; seu DNA é geralmente circular e localizado no citoplasma (nucleoide). Eucariontes (animais, plantas, fungos, protistas) possuem núcleo delimitado por membrana e diversas organelas membranosas (como mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo de Golgi); seu DNA é linear e associado a proteínas (histonas), formando cromossomos dentro do núcleo.
- Evidências da Endossimbiose para Mitocôndrias: Dupla membrana, DNA próprio (circular, sem histonas), ribossomos próprios (70S, tipo procariótico), autoduplicação por fissão binária.
Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.
