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Uma série de substâncias venenosas exerce seus efeitos ao nível da cadeia de transporte de elétrons.

Uma série de substâncias venenosas exerce seus efeitos ao nível da cadeia de transporte de elétrons. Dentre estes estão a rotenona, que inibe a NADH desidrogenase mitocondrial (complexo I), a antimicina A, que inibe fortemente a oxidação da ubiquinona (complexo III) e o cianeto, que bloqueia a transferência final de eletrons entre a citocromo oxidase (complexo IV) e o O2.

a- A partir dos sítios de ação de cada composto, faça uma previsão sobre o estado de oxidação e/ou redução dos transportadores anteriores e posteriores ao ponto de bloqueio do transporte de eletrons

b- Sabendo que todas estas substâncias são letais e supondo que são igualmente potentes no bloqueio de seus respectivos sítios, qual delas deve ter um efeito mais lento?

c- Explique o porque da letalidade destas drogas, descrevendo seu mecanismo de ação sobre a síntese acoplada de ATP e a produção de coenzimas reduzidas no metabolismo

💡 2 Respostas

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RD Resoluções

a) Os inibidores que paralisam a respiração pelo bloqueio da cadeia respiratória atuam em três locais. O primeiro é o inibido pelos barbituratos tal como o amobarbital, pelo antibiótico piericidina A e pelo inseticida e veneno de peixes rotenona. Esses inibidores impedem a oxidação de substratos que se comunicam diretamente com a cadeia respiratória, via uma desidrogenase dependente de NAD, por bloquear a transferência de elétrons do FeS até a CoQ. Atuam portanto no complexo I da cadeia transportadora de elétrons.


b) O complexo IV, oxidase do citocromo c é especificamente inibida pelo cianeto, azida e monóxido de carbono. Cianeto e azida ligam-se fracamente à forma férrica do citocromo a3, enquanto monóxido de carbono liga-se apenas à forma ferrosa. As ações inibidoras do cianeto e da azida neste sítio são muito potentes, enquanto a principal toxicidade do monóxido de carbono reside na sua afinidade pelo ferro da hemoglobina. Sabendo-se que os animais carregam muitas moléculas de hemoglobina, eles precisam inalar uma quantidade muito grande de monóxido de carbono para morrer.


Portanto, o efeito mais lento será os desses mesmos organismos, que possuem comparativamente poucas moléculas de citocromo a3. Consequentemente, uma exposição limitada ao cianeto pode ser letal. Essa ação repentina do cianeto atesta para uma constante e imediata necessidade do organismo pela energia suprida pelo transporte de elétrons.


c) O atractilosídeo também inibe a síntese de ATP porém de forma diferente. A fosforilação oxidativa depende do transporte de nucleotídeos da adenina através da membrana mitocondrial interna, através de uma nucleotídeo translocase. Admite-se que o atractilosídeo seja capaz de inibir especificamente esse translocador de ADP para dentro da mitocôndria e do ATP para fora desta organela, através de um transporte acoplado.


 Existe uma importante classe de reagentes que afetam a síntese de ATP, mas de uma maneira que não envolve ligação direta a nenhuma das proteínas da cadeia transportadora de elétrons ou mesmo à partícula FoF1-ATP sintase. Esses agentes são conhecidos como desacopladores, porque eles corrompem o fino acoplamento que existe entre o transporte de elétrons e a ATP sintase. Esses desacopladores agem pela dissipação do gradiente de prótons através da membrana mitocondrial interna, criado pelo sistema de transporte de elétrons. Exemplos típicos desse tipo de substância incluem o 2,4-dinitrofenol, dicumarol e o fluorocarbonil-cianeto fenilhidrazona ou FCCP.

Fonte:

http://www.ledson.ufla.br/respiracao_plantas/cadeia-transportadora-de-eletrons/regulacao-e-inibicao-da-c-t-e/

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