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申論題資訊

試卷:114年 - 114 高等考試_二級_衛生技術:生物化學#131602
科目:生物化學
年份:114年
排序:0

申論題內容

四、(一)試述為何氰化物(cyanide)對人類具高毒性。

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:nomi
氰化氫、氰化鈉及氰化鉀是氰化物中最常見的種類,常用於電鍍、冶金、塑膠製造、船舶燻蒸等。氰化鈉及氰化鉀都是固態離子化合物,氰化氫本身則是氣體,聞起來有杏仁味。氣態的氰化氫容易經由鼻腔吸入肺部,溶於血液中並分布至全身組織,因此氰化氫比起其他的固態離子化合物更能導致快速中毒
絕大部分氰化物都是劇毒的。氰離子是一種細胞色素c氧化酶(又稱aa3)的酶抑制劑,這是在真核細胞的粒線體內膜中發現的第四種電子傳遞鏈錯合物。氰離子附著在這種蛋白質中的鐵原子上。氰化物與這種酶的結合阻止了電子從細胞色素c氧化酶到氧氣的傳輸。結果,電子傳遞鏈被破壞,細胞不能再有氧地產生ATP來獲取能量了。高度依賴有氧呼吸的組織,例如中樞神經系統和心臟受到的影響最大。這是組織毒性缺氧的例子。
氰化物進入機體後分解出具有毒性的氰離子(CN-),氰離子能抑制組織細胞內42種酶的活性,如細胞色素氧化酶、過氧化物酶、脫羧酶、琥珀酸脫氫酶及乳酸脫氫酶等。其中,細胞色素氧化酶對氰化物最為敏感。
其致死機制主要與呼吸作用有密切關係。細胞內的粒線體會利用一系列的酶進行呼吸作用,以生成三磷酸腺苷(ATP)和熱能維持細胞其他的新陳代謝和酶的活性。在呼吸作用中,可分為三種階段,分別為在細胞質中進行的糖酵解,以及在粒線體中進行的克雷伯氏循環與氧化磷酸化,這三種由不同的酶所操控的化學反應把葡萄糖,脂肪及胺基酸進行分解代謝,以生成ATP及放出熱能維持代謝。基於氰離子對重金屬離子的超強絡合能力,氰離子極易與含有鐵離子,金離子等等的不同種類與呼吸作用相關的酶結合,尤其與呼吸作用中進行最後步驟 : 氧化磷酸化與過程中的電子傳遞鏈,極易與進行最後電子傳遞受體的細胞色素氧化酶a3結合,引致這種酶的失去活性,使得電子失去與受體進行結合的能力,不能進行氧化還原反應生成水和ATP,使得整個氧化磷酸化不能進行,結果導致克雷伯氏循環中的大量產物如NADPH 等積累在粒線體內膜,難以再作循環代謝反應,結果導致克雷伯氏循環代謝能力也大量下降,最終結果引致細胞完全不能進行需氧呼吸以獲取足夠能量,只能夠透過糖酵解放出少量的ATP (一粒葡萄糖經糖酵解代謝後只得2粒ATP生成,對比完全氧化後的38粒是極微量的),引致細胞內窒息導致人體死亡。(來源:百度百科)