До лікарні доставлений хворий з отруєнням інсектицидом - ротеноном. Яка ділянка мітохондріального ланцюга переносу електронів блокується цією речовиною?

Чому це правильна відповідь

Ротенон є класичним інгібітором комплексу I дихального ланцюга (НАДН-убіхінон-оксидоредуктаза або НАДН-коензим Q-редуктаза), розташованого у внутрішній мембрані мітохондрій. Комплекс I переносить два електрони від НАДН на убіхінон (коензим Q) через ланцюг флавінмононуклеотиду (ФМН) та залізо-сірчаних кластерів (Fe-S), супроводжуючи цей процес транслокацією чотирьох протонів у міжмембранний простір. Ротенон специфічно зв’язується в гідрофобному Q-зв’язуючому центрі комплексу I поблизу місця зв’язування убіхінону, блокуючи перенесення електронів від Fe-S-центру N-2 до коензиму Q. Внаслідок цього блокується окиснення НАДН, накопичується НАДН, знижується НАД+/НАДН-відношення, припиняється робота комплексу I, падає протонний градієнт, різко зменшується синтез АТФ і зростає продукція активних форм кисню (АФК) через часткове відновлення кисню на Fe-S-центрах. Клінічно отруєння ротеноном проявляється швидким розвитком лактат-ацидозу (через блокаду окисного фосфорилювання та перехід на анаеробний гліколіз), гіпотензією, судомами, порушенням свідомості та може призвести до смерті від енергетичного голоду в тканинах з високою залежністю від аеробного метаболізму (мозок, серце, м’язи). Регуляція комплексу I здійснюється рівнем НАДН (продуктове інгібування) та фосфорилюванням субодиниць, але ротенон діє як необоротний інгібітор, повністю блокуючи фермент. Саме НАДН-коензим Q-редуктаза є єдиною ділянкою мітохондріального дихального ланцюга, яку специфічно блокує ротенон, що відрізняє його від інших інгібіторів (антиміцин А – комплекс III, ціанід – комплекс IV, олігоміцин – АТФ-синтаза).