Встановлено, що токсична дія ціанідів виявляється у гальмуванні клітинного дихання. Який органоїд клітини є найбільш чутливим до цих отрут?

Чому це правильна відповідь

Ціанід-іон (CN⁻) є класичною швидкодіючою мітохондріальною отрутою, що необоротно зв’язується з гемом а₃ комплексу IV дихального ланцюга — цитохром-c-оксидазою (цитохром аа₃) у внутрішній мембрані мітохондрій. Гем а₃ у окисленій формі (Fe³⁺) координаційно зв’язує CN⁻ з утворенням надзвичайно стабільного ціано-феррі-комплексу, що повністю блокує перенесення електронів від цитохрому c на молекулярний кисень. Внаслідок цього весь дихальний ланцюг зупиняється на комплексі IV, реоксидація НАДН і ФАДН₂ припиняється, протонний градієнт розсіюється, окисне фосфорилювання миттєво блокується, хоча субстратне фосфорилювання в гліколізі та циклі Кребса ще деякий час триває. Блокада кінцевого акцептора електронів призводить до повного припинення аеробного синтезу АТФ, швидкого падіння енергетичного заряду клітини та переходу на анаеробний гліколіз з накопиченням лактату. Найчутливішими до дефіциту АТФ є нейрони ЦНС та кардіоміоцити, тому смерть настає протягом 1–5 хвилин від паралічу дихального та судинорухового центрів. Характерні біохімічні ознаки отруєння ціанідами — яскраво-червоний колір венозної крові (кисень не споживається тканинами), високе pO₂ венозної крові, різкий лактат-ацидоз та нормальний або підвищений рівень глюкози. Регуляція дихального ланцюга в нормі залежить від співвідношення АТФ/АДФ та доступності O₂ як кінцевого акцептора; при інгібуванні цитохромоксидази ціанідом усі попередні комплекси (I, II, III) залишаються в відновленому стані, мембранний потенціал падає, окисне фосфорилювання зупиняється повністю. Саме мітохондрії є єдиним органоїдом, ураження якого пояснює блискавичну смерть при отруєнні ціанідами, тоді як інші органоїди (рибосоми, лізосоми, комплекс Гольджі, клітинний центр) не є безпосередніми мішенями CN⁻ і не беруть участі в кінцевому акцептуванні електронів від кисню.