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¿Por qué es venenoso el cianuro?

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Sé que el cianuro inhibe el complejo IV en la cadena de transporte de electrones, pero no entiendo por qué esto lo hace tan tóxico. Si el cianuro está unido al complejo, ¿no pueden los electrones simplemente evitarlo y reducir el oxígeno directamente? De esa manera, se bombearían menos protones fuera de la matriz, pero la mayoría aún lo haría, y la respiración aeróbica sería menos eficiente, en lugar de detenerse por completo.

Básicamente, lo que estoy preguntando es ¿qué causa que los electrones se "atasquen"?


El cianuro se une a la citocromo oxidasa para evitar la unión del oxígeno. El transporte de electrones se reduce a cero y no se puede utilizar nada del oxígeno inhalado. La citocromo oxidasa pertenece a una superfamilia de proteínas que actúan como enzimas terminales de las cadenas respiratorias, por lo que si el cianuro se une al citocromo, inhibe el proceso y lo vuelve peligroso. Otro ejemplo le daría a la rotenona que se une de forma competitiva.


  • Fábricas que fabrican plásticos, papel, joyas o textiles.
  • En el suelo, ya sea de forma natural o procedente de procesos industriales
  • Humo de un incendio o cigarrillo, o escape de un automóvil
  • En raras ocasiones, podría utilizarse como un acto de terrorismo.
  • Dolor de cabeza, mareos o confusión
  • Ansiedad o inquietud
  • Náuseas o vómitos
  • Dificultad para respirar o respiración rápida
  • Dolor en el pecho o latidos cardíacos rápidos.
  • Pérdida de consciencia
  • Convulsiones

¿Cuáles son los signos y síntomas específicos del envenenamiento por cianuro?

Los efectos en la salud de los altos niveles de exposición al cianuro pueden comenzar en segundos o minutos. Algunos signos y síntomas de tales exposiciones son:

  • Debilidad y confusión
  • Dolor de cabeza
  • Náuseas / sensación de malestar estomacal & quot
  • Jadeo por aire y dificultad para respirar
  • Pérdida del conocimiento / & quot; desvanecimiento & quot
  • Convulsiones
  • Paro cardiaco

La gravedad de los efectos sobre la salud depende de la ruta y la duración de la exposición, la dosis y la forma de cianuro.


Solo una gota (ocular) de veneno

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A principios de este mes, la policía de California arrestó a un hombre por rociar la bebida de su novia con veneno después de una pelea. Él no lo negó: la evidencia incluía mensajes de texto que envió a sus amigos, presumiendo de su plan para hacerla pagar por lo que ella le dijo.

Pero, ¿qué veneno admitió haber usado? Descarte cualquier pensamiento sobre los elementos tóxicos clásicos, como el arsénico, o los favoritos del misterio del asesinato, como el cianuro. En este caso, estamos hablando simplemente de un frasco de gotas para los ojos Visine.

¿Sorprendido? No deberías estarlo. El envenenamiento con gotas para los ojos es más rutinario que usted podría pensar. ¿Recuerdan al hombre de Ohio arrestado el año pasado por enviar a su padre al hospital al poner dos botellas de Visine en su leche? ¿La mujer de Pensilvania que había estado metiendo a Visine en el agua potable de su novio durante tres años? (El pobre sufrió todo ese tiempo con náuseas, problemas respiratorios y de presión arterial). Ah, y no olvidemos a la adolescente de Wyoming que estaba enojada con su madrastra, la niña acaba de declararse sin oposición a los cargos de agresión agravada este viernes.

Encuentros arriesgados con gotas para los ojos han aparecido en redadas de centros de veneno que el sitio web Snopes.com, que destruye mitos, ha sumado aún más. Y esas son listas de ataques deliberados de gotas para los ojos. No olvidemos los peligros que plantean las intoxicaciones accidentales. La Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. Ha emitido una advertencia a los padres sobre la necesidad de dejar los envases de gotas para los ojos donde los niños puedan encontrarlas.

Snopes retomó la pregunta para desacreditar la aparente creencia de que echar gotas para los ojos en una bebida básicamente induciría un caso hilarante de diarrea, un escenario representado en una escena de broma en la película de 2005. Wedding Crashers. ¿Mencioné que Snopes se especializa en romper mitos? El sitio web etiquetó el escenario de la diarrea como falso y más. Continuó emitiendo esta advertencia: "La ingestión de una mezcla de este tipo es francamente peligrosa, lo que hace que esta forma de represalia & # x27inofensiva & # x27 esté llena de peligros".

¿Lleno de peligro? ¿Cómo, puede preguntar, una fórmula en la que confiamos lo suficiente como para gotearla rutinariamente en nuestros ojos de repente suena tan peligrosa? En realidad, existe una razón por la que esta es una fórmula solo para los ojos, por la que las etiquetas de Visine dicen: `` Si se ingiere, busque ayuda médica o comuníquese con un centro de control de intoxicaciones de inmediato ''. (Como comentario al margen, casi todas las noticias mencionan a Visine específicamente porque se usa con más frecuencia debido probablemente a su popularidad. Pero no olvidemos que hay otros, incluidos Murine Tears Plus, Eyesine y Tyzine).

De todos modos, el ingrediente activo de estos productos es un compuesto llamado tetrahidrozolina, que resulta ser una pequeña y ordenada disposición de carbono, hidrógeno y un poco de nitrógeno. O para ser más específico tiene la fórmula química: C13H16norte2. Pertenece a una familia de compuestos conocidos por su capacidad para inducir reacciones químicas que relajan o contraen los vasos sanguíneos. Los primeros tienden a terminar en medicamentos utilizados para reducir la presión arterial. Este último, que incluye tetrahidrozolina, a menudo se usa en aerosoles nasales o en fórmulas de gotas para los ojos que están diseñadas para "eliminar el enrojecimiento".

Por cierto, esto no es un simple apretón de vasos sanguíneos. Se deriva de la forma en que estos compuestos se unen a los receptores del sistema nervioso simpático, alterando las señales del sistema vascular y provocando el cambio. Es esta acción sobre el sistema nervioso la que coloca a la tetrahidrozolina en la categoría de "neurotóxico" en la hoja de datos de seguridad del material requerida para todos los compuestos químicos fabricados.

Y esta neurotoxicidad nos dice por qué las gotas para los ojos son realmente peligrosas si las traga, o si induce a otros a tragarlas a escondidas. Si se usan según las instrucciones, es posible que le den esa mirada lúcida, pero eso se debe principalmente a la constricción de los vasos sanguíneos del ojo. Internamente, también inducen vasoconstricción (como lo llama Toxnet). Los síntomas resultantes no se parecen en nada a la versión de Hollywood de los hechos. Incluyen latidos cardíacos rápidos, náuseas, visión borrosa, somnolencia, convulsiones. La entrada de Toxnet, basada en parte en casos de niños que tragaron un frasco de gotas para los ojos o gotas para la nariz que se dejaron descuidadamente sobre una mesa o mostrador, señala que "somnolencia y coma leve" a menudo se alternan con períodos de paliza e hiperactividad.


ELI5: ¿Por qué el cianuro es un veneno tan mortal?

Los venenos son tóxicos porque interfieren con la bioquímica del cuerpo.

La toxicidad del cianuro & # x27s se debe a que interfiere con la forma en que se usa y se genera la energía dentro de la célula. Se une permanentemente a una de las células & # x27 enzimas más importantes, evitando que haga su trabajo al utilizar azúcares en las células. Sin energía, las células no pueden hacer su trabajo y eventualmente morirán.

¿El cianuro realmente mata en unos minutos como se muestra en TV / Películas? ¿Realmente las células mueren tan rápido?

La pregunta ha sido respondida, así que aquí hay otro dato divertido relacionado con ella. Existe un medicamento llamado hidroxocobalamina que se administra para la intoxicación por cianuro. Cuando ingresa al cuerpo, el medicamento se combina con el cianuro para producir cianocobalamina, una forma de vitamina B12.

Solía ​​ser paramédico. Llevamos la droga antes mencionada para usarla en víctimas que fueron retiradas de un edificio en llamas que mostraban signos de inhalación de humo (el cianuro es un subproducto común que se encuentra en el humo).

Guau. La energía de 5 horas tiene 1000% de vitamina B12. Me pregunto cómo eso agrega energía.

Hay fábricas en sus cuerpos de células llamadas mitocondrias que contienen máquinas (enzimas) que son responsables de producir una sustancia llamada coenzima. Esta coenzima se llama ATP y suministra el combustible (energía) que su cuerpo necesita para vivir (mediante un proceso llamado metabolización).

El cianuro se atasca en estas máquinas (enzimas), por lo que ya no pueden absorber los ingredientes (oxígeno) que necesitan para funcionar. Debido a que estas máquinas (enzimas) ya no funcionan, la fábrica (mitocondrias) no puede producir la energía (coenzima llamada ATP) que las células de su cuerpo necesitan para vivir, por lo que mueren. Debido a que estás hecho de estas células, mueres.

Me sorprende que esta interrupción de la producción de energía pueda causar una muerte tan rápida.

¿Qué es exactamente ATP? algo que ver con la respiración?

Tiene una enzima en su cuerpo llamada citocromo c oxidasa, que permite un paso crítico en un proceso que ocurre constantemente en todas sus células: la cadena de transporte de electrones. La cadena de transporte de electrones es la forma en que su cuerpo produce energía para todo lo que hace correr, caminar, respirar, parpadear, tirarse un pedo, etc. La energía se obtiene al romper las moléculas de ATP, que son el resultado final del proceso. Su cuerpo requiere una tonelada métrica de ATP cada día solo para sobrevivir.

El cianuro inhibe la actividad de la citocromo c oxidasa. Esto significa que no se completa la cadena de transporte de electrones, lo que significa que no hay ATP, lo que significa que el generador de energía interno de su cuerpo se apaga básicamente al instante después de ingerir cianuro.

TLDR: El cianuro literalmente golpea el & quot; interruptor de apagado & quot; en la producción de energía.


La ciencia detrás de cómo te mata el cianuro

El cianuro es un químico letal que se usó comúnmente en píldoras suicidas durante la Segunda Guerra Mundial para evitar que los espías capturados y los altos funcionarios del gobierno filtraran los secretos de su país al enemigo, según SkyMarketing. Aunque las pastillas de cianuro se consideraban una muerte 'rápida e indolora' en ese momento, la ciencia moderna ahora nos muestra que este no era el caso, quienes las tomaron probablemente experimentaron una muerte larga y agonizante.

El cianuro actúa bloqueando la capacidad de una célula para producir ATP, una fuente de energía utilizada por su cuerpo para realizar funciones naturales. Cuando una persona ingiere una dosis letal de cianuro, las células del cuerpo dejan de producir ATP de repente. Después de que esto ocurre, las células musculares no obtienen la energía que necesitan y la persona experimenta inconsistencias con la contracción y relajación muscular.

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El diafragma de sus pulmones y su corazón son puro músculo cuando ya no pueden funcionar, no podrá respirar y se producirá un paro cardíaco. El tiempo que tarda el cianuro en matar a una persona varía entre 2 y 5 minutos, y durante este período, están completamente conscientes y experimentan todos los efectos químicos.

El cianuro actúa rápidamente porque sus moléculas son diminutas, lo que le permite propagarse por el cuerpo de manera rápida y eficiente. Por otro lado, una muerte consciente que dura entre 2 y 5 minutos se sentirá como una eternidad para la persona afectada, por lo que el envenenamiento por cianuro probablemente debería ser una de las últimas cosas en la lista mundial de las "formas preferidas de morir".


Cianuro

Las perspectivas de un operativo de inteligencia capturado por las fuerzas enemigas son sombrías. Los soldados y otros combatientes de guerra pueden recurrir a los protocolos de la Convención de Ginebra sobre el tratamiento, pero al personal que trabaja en operaciones de inteligencia y encubiertas se les niega efectivamente dicha protección en virtud de su misión y naturaleza clandestina. La mejor esperanza es ser liberado en un intercambio de prisioneros, a veces después de años. Incluso entonces, es probable que el encarcelamiento en muchos países incluya una exposición prolongada y expuesta a métodos coercitivos, incluidas palizas y / o torturas, cuya intención es inducir al operativo a divulgar información confidencial. Para algunos, el riesgo es demasiado grande y, por lo tanto, los operativos y agentes de inteligencia a menudo se han metido en situaciones peligrosas equipados con dispositivos suicidas. La mayoría de ellos emplean una forma de disfraz u otra para ocultar un compuesto mortal de nitrógeno, carbono y otros elementos conocidos como cianuro.

Los efectos químicos y biológicos del cianuro. Cuando un átomo de carbono se une con un átomo de nitrógeno, es decir, cianuro, un compuesto iónico denominado CN & # x2014, de ahí el nombre cianuro. La unión de estos átomos con otros elementos produce varias formas: cianuro de hidrógeno (HCN), cloruro de cianógeno (CNCl), cianuro de sodio (NaCN) o cianuro de potasio (KCN). Los dos primeros son gases incoloros, mientras que los dos segundos aparecen en forma de cristal. Además de estas fórmulas químicas, las organizaciones militares a veces se refieren al cianuro como AN (cianuro de hidrógeno) o CK (cloruro de cianógeno).

Aplicado en materiales para exterminar ratas y otras plagas, quitar uñas artificiales o revelar fotografías, el cianuro tiene varios usos prácticos. Se encuentra en algunos alimentos, sobre todo en la yuca, y cuando se combina con otra sustancia química, produce una sustancia vital, la vitamina B 12. Sin embargo, incluso en pequeñas cantidades, el cianuro es dañino, un hecho ilustrado por las muertes por envenenamiento en partes de África donde la dieta es rica en yuca. El cianuro es también una de las toxinas más peligrosas en el humo del cigarrillo, que es la forma de cianuro a la que la persona promedio tiene más probabilidades de estar expuesta.

El cianuro evita que las células del cuerpo reciban oxígeno y, en particular, afecta al corazón y al cerebro porque esos dos órganos vitales dependen particularmente del suministro de oxígeno del cuerpo. En cuestión de minutos, la víctima de envenenamiento por cianuro en cantidades muy pequeñas comenzará a respirar rápidamente y mostrará signos de inquietud. Otros síntomas incluyen mareos, debilidad, dolor de cabeza, náuseas y vómitos y frecuencia cardíaca rápida. La exposición a cantidades mayores causa convulsiones rápidas, disminución severa de la presión arterial y la frecuencia cardíaca, pérdida del conocimiento, lesión pulmonar y, en última instancia, insuficiencia respiratoria que conduce a la muerte.

El cianuro en la historia. Debido a que el cianuro es un asesino eficaz, el dictador iraquí Saddam Hussein incluyó el cianuro de hidrógeno entre las armas químicas que utilizó contra los kurdos en la guerra Irán-Irak de los años ochenta. Cuarenta años antes, durante la Segunda Guerra Mundial, la Alemania nazi usó cianuro de hidrógeno & # x2014 en forma de Zyklon B & # x2014 como un agente de genocidio aún más eficiente en sus campos de exterminio, donde mató a millones de judíos y otros. Irónicamente, en la misma guerra, los nazis y los enemigos llevaban pastillas de cianuro en sus personas por una razón muy diferente, para eliminarse si eran capturados.

El personal que trabajaba para el Ejecutivo de Operaciones Especiales (SOE) en la guerra a menudo estaba equipado con pastillas & # x0022L & # x0022 ( L por letal ) que contienen cianuro en forma de cristal. En algunos casos, el cianuro podría estar oculto en el auricular de un par de anteojos. Cuando estaba acorralado, el operativo podía quitarse las gafas y pretender morder pensativamente el extremo del auricular mientras pensaba en lo que diría a continuación. Pero no habría ninguna declaración siguiente: a los pocos segundos de consumir esta toxina mortal, el operativo estaría muerto.

Una situación similar ocurrió en 1977, cuando el diplomático soviético Aleksandr Ogorodnik descubrió que había llegado al final de la línea. Había estado trabajando en secreto para la Agencia Central de Inteligencia de los Estados Unidos, que lo conocía por el nombre en clave TRIGON. Cuando los soviéticos descubrieron que tenían un traidor entre ellos, le presentaron una confesión para que la firmara. Ogorodnik, muy consciente de lo que le esperaba, pidió usar su propia pluma, y ​​cuando se la dieron, mordió la punta, ingiriendo una dosis de cianuro escondida allí. En cuestión de segundos, estaba muerto.

Para tener a mano este medio de escape, los operativos han hecho todo lo posible. Entre los elementos utilizados para ocultar las pastillas de cianuro en el pasado se encuentra un recipiente con forma de encendedor de cigarrillos y hecho para caber en el recto. En 1960, el piloto de U-2 Francis Gary Powers llevaba consigo una cápsula de cianuro. En lugar de suicidarse, cuando los soviéticos derribaron su avión, Powers se lanzó en paracaídas a la tierra y fue hecho prisionero. Más tarde, después de que sus captores obtuvieron enormes beneficios de propaganda del incidente, lo cambiaron por un espía soviético en un intercambio de prisioneros.


La química de los venenos y el cianuro # 8211

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El segundo de la serie sobre venenos analiza el cianuro, otro notorio agente asesino. Jugó un papel en el genocidio, en las píldoras suicidas y también se encuentra en pequeñas cantidades en las semillas de numerosas frutas. Entonces, ¿por qué el cianuro es tan venenoso y por qué las muertes por envenenamiento por cianuro son menos raras que las causadas por el veneno de arsénico en la actualidad?

El cianuro es el ion CN & # 8211 y, como veneno, se administra comúnmente como uno de los tres compuestos que se muestran en el gráfico: cianuro de hidrógeno, un líquido volátil e incoloro, y cianuro de potasio y sodio, ambos polvos blancos. Tanto el cianuro de potasio como el de sodio reaccionan con el ácido del estómago para producir cianuro de hidrógeno, que luego puede causar efectos tóxicos.

Aunque el cianuro se ha utilizado como veneno durante siglos, fue aislado por primera vez en Suecia en 1782 por el químico sueco Carl Scheele. Si bien diferentes fuentes cuentan historias diferentes, algunas afirman que la exposición al cianuro fue una causa que contribuyó a la muerte prematura de Scheele a la edad de 43 años. La muerte temprana de Scheele no es sorprendente considerando la cantidad de agentes tóxicos con los que trabajó durante todo el proceso. su carrera. También fue la primera persona en notar el olor a almendra amarga del cianuro de hidrógeno & # 8211 un olor que, al parecer, solo puede ser detectado por el 40% de las personas por razones genéticas.

Entonces, ¿qué sucede cuando una persona se envenena con cianuro? Es uno de los venenos de acción más rápida que se conocen y, si se ingiere una cantidad significativa, puede conducir rápidamente a la muerte. Tras la ingestión, se une a la hemoglobina, la molécula de los glóbulos rojos responsable de transportar oxígeno a las células de nuestro cuerpo. La hemoglobina luego la transporta a los tejidos del cuerpo, donde puede unirse a una enzima llamada citocromo oxidasa. Esta enzima es una herramienta vital que las células necesitan para hacer uso del oxígeno, y con el cianuro unido a ella, no pueden hacerlo.

Los síntomas de la exposición al cianuro se observan rápidamente e incluyen dolores de cabeza, náuseas, vómitos y aumento de la frecuencia cardíaca y respiratoria. Con una dosis adecuada, estos síntomas pueden progresar rápidamente a pérdida del conocimiento, insuficiencia respiratoria y muerte. La dosis exacta que causa la muerte depende de la forma de cianuro administrada, pero se han informado dosis letales tan bajas como un miligramo por kilogramo de peso corporal.

El envenenamiento por cianuro también puede provenir de fuentes que suenan poco probables. Un estudio habla de una mujer que comió 20 semillas de albaricoque y, posteriormente, sufrió una intoxicación por cianuro. Los granos de albaricoque y las semillas de otras frutas como manzanas y melocotones contienen un compuesto llamado amigdalina, que contiene una porción de cianuro. Cuando este compuesto entra en contacto con el ácido del estómago, se produce cianuro de hidrógeno, que luego puede provocar intoxicación. Afortunadamente, se requiere una cantidad significativa de semillas de frutas para alcanzar una dosis letal de cianuro & # 8211 la mujer mencionada en el estudio se recuperó por completo.

Quizás el uso más conocido del cianuro como veneno fue en los campos de concentración nazis de la Segunda Guerra Mundial. Allí, los nazis usaron Zyklon B, un pesticida a base de cianuro que liberaba cianuro de hidrógeno, para matar a millones. El cianuro también estuvo involucrado más tarde en la guerra, aunque comúnmente se pensaba que Hitler se suicidó disparándose a sí mismo en la cabeza, la evidencia sugiere que de hecho se suicidó usando una pastilla que contenía cianuro de potasio, junto con su amante Eva Braun.

La intoxicación por cianuro sigue siendo una ocurrencia no infrecuente, aunque la exposición a menudo es accidental. En particular, los plásticos como el nailon y los poliuretanos liberan cianuro cuando se queman, por lo que durante los incendios a menudo puede ocurrir envenenamiento por cianuro. En 2009, un incendio en un club nocturno ruso mató a más de 150 personas, y se pensó que varias de estas muertes se debieron a la inhalación de cianuro y otros gases tóxicos producidos por la quema de plásticos.

Como el cianuro es un veneno de acción tan rápida, puede ser difícil administrar algún antídoto a tiempo si se ingirió una dosis letal. No existe un método universalmente aceptado para tratar las intoxicaciones por cianuro, y se prefieren diferentes tratamientos en diferentes países. Los compuestos de nitrito se utilizan comúnmente, estos transforman la hemoglobina en metahemoglobina, a la que el cianuro se unirá preferentemente en lugar de la enzima citocromo oxidasa. Sin embargo, como la metahemoglobina no transporta oxígeno, debe tratarse a su vez con azul de metileno.

Los tiosulfatos se administran comúnmente en combinación con nitritos, ya que ayudan a convertir el cianuro en tiocianato, que luego se puede eliminar del cuerpo a través de la orina. Otros compuestos que también pueden usarse incluyen compuestos que contienen cobalto, ya que el cobalto forma un complejo con iones cianuro. Sin embargo, estos compuestos de cobalto también tienen la desventaja de ser ellos mismos altamente tóxicos. También se ha utilizado vitamina B12a, que puede unir el cianuro para formar otra forma inofensiva de vitamina B12.

Como se mencionó, el cianuro es de acción rápida y, en algunos casos, demasiado rápido para la administración de un antídoto. Después de la muerte, el envenenamiento por cianuro se puede detectar de varias maneras en la actualidad, se pueden usar métodos instrumentales, pero también existe una prueba simple de laboratorio. Se agrega una muestra de tejido a una solución de hidróxido de sodio al 5%, que a su vez se agrega a una solución que contiene 5% de sulfato de hierro (II) y 1% de cloruro de hierro (III). Se calienta a 60 ° C durante 10 minutos y luego se transfiere a una solución de ácido clorhídrico. La aparición de una coloración azul, provocada por la formación del complejo hierro-cianuro conocido como azul de Prusia, indica la presencia de iones cianuro en la muestra original.

A pesar de la facilidad de detección, todavía ocurren asesinatos ocasionales por envenenamiento por cianuro. En Chicago, en la década de 1980, un autor desconocido añadió cianuro de potasio a cápsulas de paracetamol (tylenol en los EE. UU.), Lo que provocó varias muertes. Más recientemente, en 2012, Chicago fue nuevamente el sitio de un asesinato con cianuro. El ganador de la lotería, Urooj Khan, murió poco después de recolectar ganancias de casi medio millón de dólares, y aunque originalmente se pensó que su muerte se debió a causas naturales, la autopsia posterior reveló que había ingerido una dosis letal de cianuro, aunque nuevamente el perpetrador permanece sin identificar.


Oligomicina

La oligomicina, un antibiótico, actúa uniéndose a la ATP sintasa de tal manera que bloquea el canal de protones. Ese es el mecanismo por el cual la oligomicina inhibe la fosforilación oxidativa. Experimentalmente, la oligomicina no tiene ningún efecto sobre la respiración en estado IV, es decir, no tiene ningún efecto directo sobre el transporte de electrones o el gradiente quimiosmótico. Por otro lado, la oligomicina previene completamente la respiración en el estado III. Para llegar a la conclusión de que un agente es un inhibidor de la ATP sintasa (inhibidor de la fosforilación oxidativa), las condiciones anteriores deben demostrarse experimental e inequívocamente.

Los efectos de la oligmicina tardan un tiempo en aparecer. Los intentos de interrumpir la respiración en estado III añadiendo oligomicina pueden fallar debido al retraso.