Toxicidade do cianeto
A produção de ATP depende do gradiente de prótons gerado pela cadeia respiratória. Nessas reações, os elétrons provenientes da oxidação do NADH em NAD+ percorrem a cadeia até chegarem à citocromo c oxidase reduzindo o Fe3+ a Fe2+. O oxigênio atua como aceptor final desses elétrons formando água. O cianeto é uma espécie química altamente tóxica que tem grande afinidade pelo Fe3+. Quando células são expostas ao cianeto, ele se liga ao sítio de Fe3+ da citocromo c oxidase, impedindo a sua conversão em Fe2+ e bloqueando a cadeia respiratória.
ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. Porto Alegre: Artmed, 2010 (adaptado).
Esse bloqueio aumenta a concentração celular de
A questão avalia o conceito de cadeia respiratória mitocondrial e o papel do NADH como transportador de elétrons.
Na cadeia respiratória, o NADH é oxidado a NAD⁺, liberando elétrons que percorrem os complexos transportadores até chegar à citocromo c oxidase, onde o oxigênio é reduzido a água. Esse fluxo de elétrons gera o gradiente de prótons que impulsiona a síntese de ATP.
O cianeto bloqueia a citocromo c oxidase ao se ligar ao seu sítio de Fe³⁺, impedindo a transferência final de elétrons ao oxigênio. Com a cadeia bloqueada, o NADH não consegue ser reoxidado a NAD⁺, pois o destino dos elétrons está interrompido. O resultado é o acúmulo de NADH na célula.
O ATP diminui (não aumenta), pois sem o gradiente de prótons a ATP sintase não funciona. A água deixa de ser produzida na citocromo c oxidase. O dióxido de carbono, gerado no ciclo de Krebs, também tende a diminuir porque o ciclo desacelera quando o NAD⁺ fica escasso. A concentração de citocromo c oxidase não se altera — a enzima permanece presente, apenas inibida.
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