Nehmen Sie zum Beispiel Zyanid: Es hindert die Mitochondrien daran, Energie in Form von ATP zu produzieren, aber dabei bindet es sich daran und wird daher verbraucht.
Es wird angenommen, dass ein halbes Gramm Zyanid einen durchschnittlichen erwachsenen Menschen töten kann. Wie ist das möglich? In einem erwachsenen Menschen steckt sicher mehr als ein halbes Gramm Mitochondrien. Wenn also Zyanidmoleküle so schnell binden und verbraucht werden, wie können sie dann so viele Zellen so schnell und kontinuierlich töten?
Hat es etwas damit zu tun, dass die Menge an Molekülen in einem halben Gramm Cyanid um ein Vielfaches höher ist als die Menge an Zellen in einem Gramm menschlichem Gewebe?
"Cyanid" bezieht sich nicht nur auf eine Verbindung, aber angesichts der von Ihnen erwähnten tödlichen Dosis von "einem halben Gramm" beziehen Sie sich wahrscheinlich auf Kaliumcyanid mit einem Molekulargewicht von etwa 65 g / mol, also etwa 0,5 Gramm Moleküle. Kaliumcyanid wird im Magen zu Cyanwasserstoff, und Cyanwasserstoff ist das Gas (bei Körpertemperatur), das toxische Wirkungen verursacht.
Die Toxizität cyanidhaltiger Verbindungen beruht darauf, dass sie mit hoher Affinität an Cytochrom-c-Oxidase binden, ein Enzym, das Teil der mitochondrialen Elektronentransportkette ist. Das Ergebnis ist, dass Elektronen nicht effizient auf Sauerstoffmoleküle übertragen werden können. Der Effekt ist ungefähr derselbe, als wäre kein Sauerstoff in der eingeatmeten Luft vorhanden.
ist eine riesige Zahl. Das sind ungefähr 250 Millionen Moleküle pro menschlicher Zelle in einem Erwachsenen (unter Berücksichtigung der Anzahl menschlicher Zellen von Bianconi et al .). Trotzdem ist es nicht wahrscheinlich, dass Zyanidmoleküle perfekt an jedes Molekül der Cytochrom-C-Oxidase gebunden sind, sondern nur, dass genug vorhanden ist, um massive Gehirnschäden zu verursachen oder das Herz zum Stillstand zu bringen.
Im Vergleich dazu ist Cyanid nicht einmal annähernd die giftigste Substanz. Toxine, die auf die Neurotransmission abzielen, können viel stärker sein. Zum Beispiel beträgt die IV LD50 für Botulinumtoxin etwa 2 ng/kg, also etwa 125 ng für einen durchschnittlichen Erwachsenen, was nur entspricht Moleküle.
Verdrehte Gene
Bryan Krause