Ингибиторы тканевого дыхания

Ингибиторы тканевого дыхания блокируют один из трех пунктов сопряжения дыхания и фосфорилирования. Все ингибиторы можно разделить на три группы, действие которых представлено на схеме 11.

I группа ингибирует дыхательную цепь на уровне 1-го пункта сопряжения дыхания и фосфорилирования. К данным веществам относятся, например, ротенон («рыбий яд»), амобарбитал (препарат барбитурового ряда). При этом прерывается поступление водорода от субстратов окисляющихся через НАД-зависимые дегидрогеназы. Выключается также первое из трех звеньев фосфорилирования. Данная группа ингибиторов не влияет на использование субстратов, окисляющихся через ФАД-зависимые дегидрогеназы.

Ротенон ФАДН₂ Антимицин А

Амобарбитал Карбо- – БАЛ

_ ксин

НАДН-дегидро- QH₂ QH₂-дегидрогеназа

геназа ФМН в с

H₂S, CO, CN^–

–

цитохром С цитохромоксидаза ½О₂

а а₃

Схема 11. Ингибирование ферментов цепи переноса электронов

II группа ингибиторов, к которым относится антимицин А (антибиотик, выделенный из стрептомицетов) блокирует дыхательную цепь на уровне 2-го сопряжения дыхания и фосфорилирования и выключает участок цепи до блока.

Схема 12. Функционирования окислительно-восстановительной пары с участием аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот

Дыхание возможно только в присутствии аскорбиновой кислоты, которая, превращаясь в дегидроаскорбиновую кислоту по уравнению, представленному ниже, передает водород непосредственно на цитохром с. При этом образуется только одна молекула АТФ на уровне цитохромоксидазы.

III группа ингибиторов тканевого дыхания, к которым относятся цианиды (например, NaCN, KCN), сероводород (H₂S), оксид углерода (II), (СО, угарный газ) необратимо блокируют цитохромоксидазу, т.е. 3-й пункт сопряжения дыхания и фосфорилирования.

Это приводит к полному прекращению тканевого дыхания и быстрой гибели клетки от дефицита энергии. Поэтому ингибиторы цитохромоксидазы являются сильнейшими ядами. Оксид углерода (II), кроме того, нарушает транспорт кислорода кровью путем образования с гемоглобином устойчивого соединения - карбоксигемоглобин.

Контрольные вопросы

1. На какие группы по механизму действия классифицируют ингибиторы?

2. Какие ингибиторы относятся к I группе и как они действуют на цепь переноса электронов?

3. Какие ингибиторы относятся ко II группе и как они действуют на цепь переноса электронов?

4. Какие ингибиторы относятся к III группе и как они действуют на цепь переноса электронов?