Questão 80 da FUVEST 2023

1ª fase

O processo de transporte de \ce{O2} para a respiração pode ser entendido como um processo de equilíbrio químico entre a hemoglobina (\ce{Hb}) e o \ce{O2}. A \ce{Hb} é uma proteína do sangue responsável pelo transporte do \ce{O2} que também pode existir na forma protonada como \ce{HbH+}. Dependendo da concentração de \ce{CO2}, podem ocorrer a alcalose ou a acidose respiratória. A ligação do oxigênio com a \ce{HbH+} gera a forma oxigenada (\ce{HbO2}), como pode ser representado pela equação química simplificada:

\ce{HbH+(aq) + O2(g) <=> HbO2(aq) + H+(aq)}

O dióxido de carbono liberado na respiração pode alterar esse equilíbrio devido à formação de ácido carbônico, representado pela equação:

\ce{CO2(g) + H2O(\ell) <=> H+(aq) + HCO3^-(aq)}

Com base nessas informações, é correto afirmar:

  1. A
    Nos pulmões, onde a concentração de oxigênio é mais elevada, a forma de hemoglobina favorecida é a protonada.
  2. B
    Nos tecidos humanos, onde é consumido \ce{O2} pelo metabolismo, a forma de hemoglobina favorecida é a \ce{HbO2}.
  3. C
    Quando uma pessoa expira mais depressa que o normal, a concentração de dióxido de carbono no seu sangue diminui e, nessas situações, a forma de hemoglobina favorecida é a forma protonada.
  4. D
    Nos tecidos humanos, onde é liberado dióxido de carbono produzido pelo metabolismo, a forma de hemoglobina favorecida é a forma protonada.
  5. E
    Nos tecidos humanos, onde é liberado dióxido de carbono produzido pelo metabolismo, a forma de hemoglobina favorecida é a \ce{HbO2}.
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Resolução comentada

Use o princípio de Le Chatelier: aumentar a concentração de um participante desloca o equilíbrio para consumi-lo, e diminuir desloca para repô-lo.

Equilíbrio da hemoglobina: \ce{HbH+ + O2 <=> HbO2 + H+}.

Pulmões: há muito \ce{O2}, então o equilíbrio vai para a direita e a forma favorecida é \ce{HbO2}, não a protonada. Isso elimina a A.

Tecidos: o metabolismo consome \ce{O2}, e a queda de \ce{O2} desloca o equilíbrio para a esquerda, favorecendo \ce{HbH+} e liberando o \ce{O2} para as células. Isso elimina a B.

Os tecidos também liberam \ce{CO2}, que reage com a água: \ce{CO2 + H2O <=> H+ + HCO3^-}. Mais \ce{CO2} produz mais \ce{H+}. No equilíbrio da hemoglobina, o aumento de \ce{H+} (produto) desloca para a esquerda, de novo favorecendo \ce{HbH+}. Os dois efeitos nos tecidos vão no mesmo sentido, então a D está correta e a E, errada.

Expirar mais depressa: o \ce{CO2} no sangue diminui, o equilíbrio do ácido carbônico vai para a esquerda e a concentração de \ce{H+} cai. O equilíbrio da hemoglobina então vai para a direita, favorecendo \ce{HbO2}, não a forma protonada. Isso elimina a C.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ANos pulmões, o excesso de O2 desloca o equilíbrio para a direita, favorecendo HbO2 e não HbH+.
  • BNos tecidos o O2 é consumido, o que desloca o equilíbrio para a esquerda, favorecendo HbH+ e não HbO2.
  • CMenos CO2 significa menos H+, o que desloca o equilíbrio para a direita e favorece HbO2, não a forma protonada.
  • EO CO2 liberado aumenta o H+, deslocando o equilíbrio para a esquerda e favorecendo HbH+, não HbO2.

Assuntos: equilíbrio químico, princípio de Le Chatelier.

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