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13.4.1 Desacopladores e inhibidores
Los inhibidores de la cadena respiratoria bloquean su fun-
cionamiento en lugares específicos, paralizando la transfe-
rencia electrónica y la fosforilación oxidativa. El uso de
diversos inhibidores ha resultado muy útil para dilucidar los
componentes y el funcionamiento de la cadena respiratoria.
Así, el insecticida rotenona inhibe el complejo I, mientras
que el antibiótico antimicina actúa sobre el complejo II, y
compuestos tan tóxicos como el cianuro, la azida sódica, el
ácido sulfhídrico y el monóxido de carbono bloquean efi-
cazmente la citocromo oxidasa, al formar un complejo con el
hierro citocrómico (Recuadro 13-3).
Por otra parte, los desacopladores disminuyen el rendi-
miento de ATP obtenido por átomo consumido de oxígeno.
Así ocurre con la acumulación de ácidos grasos, el dicuma-
rato o el 2,4-dinitrofenol, que disipan la fuerza protonmotriz,
como si permeabilizasen la membrana interna mitocondrial
hacia los protones, con la consecuencia de una menor pro-
ducción de ATP, aunque se incrementa la velocidad de la
cadena respiratoria, disipándose una mayor cantidad de ener-
gía en forma de calor. Desde el punto de vista fisiológico,
este proceso ocurre naturalmente en el tejido adiposo pardo
o marrón, rico en mitocondrias desacopladas, en las que tiene
lugar una termogénesis útil en ciertas ocasiones, como en el
período de hibernación del oso pardo, para mantener una
adecuada temperatura corporal con unas mínimas necesida-
des de producción de ATP.
Ciertas dietas adelgazantes poco controladas contienen
dosis peligrosas de sustancias desacopladoras, como la hor-
mona tiroxina. Cuando las células se malignizan, también se
incrementa el desacoplamiento. Hay descritas diversas
enfermedades asociadas a un desacoplamiento mitocondrial
(Recuadro 13-4).
13.4.2 Control del proceso 
La fosforilación oxidativa se regula de forma muy precisa
por los valores de las relaciones NADH/NAD+ y ADP/ATP, por
la presión parcial de oxígeno y por el gradiente de pH, de
modo que, al incrementarse esos valores, aumenta la veloci-
dad del proceso. Por otra parte, el que el ATP producido en
una célula no sea transportable a otra hace, que todas las
células con requerimientos energéticos importantes suelan
Obtención y aprovechamiento de la energía | 213
Recuadro 13-3.
SUSTANCIAS ASFIXIANTES
Los átomos de hierro que participan en
el grupo hemo pueden unirse a otros
pequeños ligandos que bloqueen su
enlace con el oxígeno y, por tanto,
interfieran su papel fisiológico de
transportador de oxígeno en la hemo-
globina, o de consumo de oxígeno, a
través del citocromo c de la cadena res-
piratoria. 
Esos ligandos son llamados sustan-
cias asfixiantes, ya que ocasionan una
hipoxia tisular que provoca la aparición
de importantes síntomas neurológicos y
cardiovasculares que pueden comenzar
con dolor de cabeza, fatiga, cansancio y
naúseas, derivables en disnea, alteracio-
nes mentales, isquemia cardíaca, o
coma y muerte, tras la insuficiencia res-
piratoria ocasionada por la depresión
del sistema nervioso central.
Los asfixiantes químicos, como los
comentados, se diferencian de los sim-
ples en que éstos (por ejemplo, metano
o nitrógeno) actúan por mero desplaza-
miento del oxígeno en el aire inspirado,
produciendo la correspondiente hipoxe-
mia. Sin embargo, los asfixiantes quí-
micos (por ejemplo, monóxido de car-
bono, sulfuro de hidrógeno, cianuro y
azida sódica) no reducen la presión par-
cial arterial del oxígeno, sino que al
interferir su transporte y la respiración
celular reducen el metabolismo aerobio
incrementándose el riesgo de una aci-
dosis láctica, producto del metabolismo
anaerobio. 
El monóxido de carbono (véase el
Recuadro 30-2) es la causa más fre-
cuente de muertes por este tipo de asfi-
xiantes, sobre todo como consecuencia
de combustiones incompletas de com-
bustibles en recintos pobremente venti-
lados (dormitorios, garajes, tiendas 
de campaña, caravanas) o de ingesta de
humos, incluso, al aire libre. La gran
toxicidad de este gas inodoro, incoloro
e insípido se conoce desde mediados del
siglo XIX, cuando Claude Bernard
(1813-1878) realizó investigaciones
sobre sus mecanismos de acción y toxi-
cidad. 
Las consecuencias más importantes
derivadas de la toxicidad del cianuro
son la hipotensión persistente y la aci-
demia, a pesar de que exista oxigena-
ción arterial adecuada. Con el sulfuro
de hidrógeno, la situación es parecida.
En todos los casos de envenena-
miento por asfixiantes, el primer trata-
miento debe ser la oxigenación con oxí-
geno del 100% de pureza, para combatir
la hipoxemia, lo que acelera la elimina-
ción de monóxido de carbono y tam-
bién, es útil cuando el asfixiante es cia-
nuro o ácido sulfhídrico.
En el caso del cianuro, es especial-
mente útil el tratamiento con una mez-
cla (que se comercializa) de nitrito sódi-
co y tiosulfato, ya que el nitrito induce
la formación de metahemoglobina, que
tiene una alta afinidad para unirse con el
cianuro, produciendo cianometahemo-
globina, actuando el tiosulfato sinérgi-
camente, acelerando la transformación
del cianuro hasta tiocianato. 
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	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO
	SECCIÓN III METABOLISMO ENERGÉTICO
	13 OBTENCIÓN Y APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA
	13.4 FOSFORILACIÓN OXIDATIVA. TEORÍA QUIMIOSMÓTICA
	13.4.1 Desacopladores e inhibidores
	13.4.2 Control del proceso