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Reações de redox nos seres vivos

nutrientesDepartamento de Bioquímica da Faculdade de Medicina do Porto

[email protected]

2

As reações de oxi-redução (ou redox) costumam definir-se como reações em que há transferência de eletrões.

Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu

...mas também se podem definir como reações em que há variação do número de oxidação em cada um dos pares redox envolvidos na reação.

Zn Zn2+ + 2 e-

Cu2+ + 2 e- Cu

Zn Zn2+

Cu2+ Cu2 e-

3

Nas reações de oxi-redução há variação no número de oxidação de um ou mais elementos dos reagentes.Para determinar o número de oxidação (n.o.) de um elemento:

1- Atribuem-se os eletrões envolvidos na ligação ao elemento mais eletronegativo.

2- Um determinado átomo terá um n.o. negativo se “recebe” eletrões dos átomos vizinhos: o valor numérico corresponde ao número de eletrões que “recebeu”; no caso inverso o n.o. é positivo...

1- o C é mais eletronegativo que o H atribuem-se os eletrões envolvidos na ligação ao C.

2- o C “recebe” 4 eletrões n.o. do C = - 4.

3- cada um dos átomos de H “perdeu” 1 electrão para o C n.o. do H = +1.

4

No dióxido de carbono o n.o. do C é +4 e o do oxigénio –2.

No monóxido de carbono o n.o. do C é +2 e o do oxigénio –2.

O n.o. do carbono do formol (metanal) é zero: “perde” 2 eletrões para o O mas “ganha” 2 dos H.

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Quando, na glicólise, a glicose se converte em ácido pirúvico,dizemos que a glicose se oxida a ácido pirúvico...

n.o.= +1n.o.= 0n.o.= 0n.o.= 0n.o.= 0n.o.= -1

n.o. médio dos carbonos = 0

n.o.= +3n.o.= +2n.o.= -3

n.o. médio dos carbonos = + 2/3

… porque o processo envolve aumento do número de oxidação (n.o.) médio dos carbonos.

(Nos casos do H (+1) e do O (-2) não houve variação.)6

Regra simples para calcular, a partir da fórmula molecular,

o número de oxidação médio dos carbonosda maioria dos compostos orgânicos

As exceções são os peróxidos (e os dissulfuretos) em que o n.o. do O (e do S) é -1.

Caso ácido pirúvico

n.o. médio dos carbonos =

(O × 2) + (S × 2) + (N × 3) – H + carga da moléculaC

Caso ião piruvato

C3H4O3

C3H3O3-

carga negativa número negativo

n.o. médio = [3 × 2 – 4]/3 = + 2/3

n.o. médio = [3 × 2 – 3 - 1]/3 = + 2/3

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As reações de dissociação protónica (ácido-base) não são reações de oxi-redução.

No ácido pirúvico o eletrão que “pertencia” ao hidrogénio já estava atribuído ao oxigénio onde se ligava.

Quando o protão sai, o eletrão que fica no anião piruvato continua atribuído ao oxigénio.

ac. pirúvico piruvato + protão

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Pelo contrário, quando uma substância perde átomos de hidrogénio (os eletrões e os protões) diz-se que se oxida...Os eletrões dos H ligados ao carbono 1 do etanol “estavam atribuídos” a esse carbono. Quando esses hidrogénios saem formando-se o etanal (ou acetaldeído), esses eletrões “deixam de pertencer” a esse carbono.

n.o. = -1 n.o. = + 1

2 e- 2 H+

Ganhar átomos de hidrogénio corresponde a uma redução.Perder átomos de hidrogénio corresponde a uma oxidação.

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Na reação em que o acetaldeído passa a ácido acético pode parecer que quem se oxida (perde os hidrogénios) é a água...

...mas o n.o. dos átomos do O e do H não varia.

2 e- 2 H+

n.o. = + 3n.o. = +1

O elemento que sofre aumento no n.o. é o C1 do acetaldeído.

n.o. = -2

n.o. = +1

Ganhar um átomo de oxigénio (sem ganhar 2 de hidrogénio) corresponde a uma oxidação. 10

Tal como as reações ácido-base as reações de hidrólise também não são reações de oxi-redução.

n.o.= +1 n.o.= 0

n.o.= 0n.o.= +1

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A transformação 2-fosfoglicerato → fosfoenolpiruvato + H2O evidencia o carácter convencional da classificação das reações.

O C2 oxida-se (0 → +1) haveria uma oxidaçãoO C3 reduz-se (-1 → -2) haveria uma redução

O n.o. médio dos carbonos (2/3) não varia não é reação redox

H2On.o. = 0n.o. = +1

n.o. = -1 n.o. = -2

O 2-fosfoglicerato não se reduziu nem se oxidou: perdeu 2 átomos de hidrogénio mas também perdeu 1 átomo de oxigénio. 12

O2• - n.o. = - ½

O2

n.o. = - 1

n.o. = 0

e-

H2O2

e-

n.o. = - 2. Como na água: o ião hidróxido é água desprotonada (H2O → OH- + H+).

OH-e-

HO•

O n.o. do oxigénio é zero no O2 e -2 na maioria dos casos mas...

n.o. = - 1

peróxido de hidrogénio

ião superóxido

radical hidroxilo

oxigénio molecular

ião hidróxido

2H+

H+

H2O

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As enzimas que catalisam reações de oxi-redução classificam-se como oxi-redútases:Embora a nomenclatura que se aplica às enzimas não siga normas rígidas algumas ideias podem ser úteis.

Exemplos de nomes associados a oxi-redútases:

Desidrogénases

Redútases

Oxídases

Oxigénases

Peroxídases

Catálase

Dismútases

dinucleotídeos são substratos

catalisam reações de dismutação

O2 é o oxidante direto

o H2O2 é reduzido a água...

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1) As desidrogénases catalisam reações do tipo:

AH2 +

NAD+

NADP+

FADFMN

A +

NADHNADPHFADH2FMNH2desidrogénase do AH2

O NADP+ tem carga -3 e o NAD+ tem carga -1: NADP+ e NAD+ são nomes e o sinal + não se refere à carga global destes compostos.

15

Exemplo: desidrogénase da glicose-6-P

2 e-

NADP+ NADPH

H+

H+ n.o. = +1

n.o. = +3

Glicose-6-P + NADP+ 6-fosfogliconolactona + NADPH + H+

n.o. = -1

n.o. = +1 n.o. = 0

n.o. = -2

O NADP+ (oxidante) reduz-se aceitando um ião hidreto (H-).A glicose-6-fosfato oxida-se perdendo 2 átomos de hidrogénio.

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…mas há uma exceção...

NADH + Q

desidrogénase do NADH

NAD+ + QH2

desidrogénasedo lactato

Independentemente do sentido – direto ou inverso – em que a reação ocorre, quando um composto orgânico (AH2) é oxidado pelo NAD+

a enzima que catalisa a reação chama-se desidrogénase do AH2.

Q

NADH NAD+

2 e-

desidrogénase do NADH ou complexo I

ubiquinona ou coenzima Q

I

matriz da mitocôndria

fora da mitocôndria

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2) A maioria das redútases catalisa reações do mesmo tipo das desidrogénases mas o redutor é o NADPH...

AH2 +

NAD+

NADP+FADFMN

A +

NADH

NADPHFADH2FMNH2

redútase do A

NADPH NADP+

2 e- H+

H+

Exemplo: redútase do glutatião

n.o. = -1n.o. = -2

Dissulfureto do glutatião (forma oxidada) Glutatião (forma reduzida)

O dissulfureto de glutatião reduz-se ganhando 2 átomos de hidrogénio.O NADPH (redutor) oxida-se perdendo um ião hidreto.

18

H+

3) As oxídases catalisam reações em que o O2 é um dos reagentes que se reduz a H2O, a peróxido de hidrogénio (H2O2) ou a superóxido (O2

• -).

2 cyt. c (Fe2+) + ½ O2 2 cyt. c (Fe3+) + H2Ooxídase do citocromo c

protoporfirinogénio + O2 protoporfirina + H2O2oxídase do protoporfirinogénio

NADPH + 2 O2 NADP+ + 2 O2• -

oxídase da NADPH

n.o. = -2

n.o. = -1

n.o. = - ½

Em qualquer dos casos o n.o. do O2 que era zero diminui...2H+

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2 2 Fe3+Fe2+

2 e-

2 H+

½ O2 H2On.o. = 0 n.o. = -2

A oxídase mais conhecida é a oxídase do citocromo c, uma enzima da cadeia respiratória também conhecida como complexo IV.

IVcyt c

½ O2 H2O

2 e-

oxídase do citocromo c ou complexo IV

citocromo c matriz


20

4) As mono-oxigénases (também chamadas oxigénases de função mista) catalisam reações em que o O2 é o oxidante direto, sendo que um dos átomos de oxigénio se vai incorporar num composto orgânico que é oxidado e o outro vai formar água.

WH2

VOH

O2

VH

W

H2O

São frequentemente chamadas hidroxílases; neste caso seria hidroxílase do VH

21

tirosinafenilalanina

tetrahidrobiopterina dihidrobiopterina

Exemplo: a hidroxílase da fenilalanina

A fenilalanina oxidou-se ganhando um átomo de oxigénio.A tetrahidrobiopterina também se oxidou perdendo dois átomos de hidrogénio.

22

Em geral, as mono-oxigénases fazem parte de sistemas enzímicosem que uma redútase dependente do NADPH reduz W a WH2permitindo que muitas moléculas de VH sejam oxidadas.

WH2

VOH

O2

VH

WH2O

NADPHNADP+Redútase do W

Mono-oxigénaseVHVH

VH

VH

VHVH

VOHVOHVOH

VOHVOH

VH + WH2 + O2

NADPH + W WH2 + NADP+

VOH + W + H2O

23

tirosinafenilalanina

tetrahidrobiopterina dihidrobiopterina

NADPHNADP+

Redútase da dihidrobiopterina

Hidroxílase da fenilalanina

Atividade do sistema enzímico “Hidroxílase da Fenilalanina”:

Fenilalanina + THB + O2 Tirosina + DHB + H2O

NADPH + DHB THB + NADP+ 24

5) As peroxídases catalisam reações em que o H2O2 (que se reduz a H2O) é o agente oxidante direto de um composto orgânico.

2 e- 2H+

H2O2 2 H2O

Exemplo: a peroxídase do glutatião é a mais conhecida

n.o. = -2n.o. = -1

n.o. = -1

n.o. = -2

Dissulfureto do glutatiãoGlutatião

O glutatião oxida-se perdendo dois átomos de hidrogénio.O peróxido de hidrogénio (oxidante) reduz-se aceitando-os.

25

7) A dismútase do superóxido catalisa a dismutação do superóxido: 2 O2

• - → O2 + H2O2

O2• -

O2• -

n.o. = - ½

O2

H2O2n.o. = - 1

n.o. = 0

e-

2H+

6) A catálase catalisa a dismutação do peróxido de hidrogénio: 2 H2O2 → O2 + 2 H2O

H2O2

n.o. = - 1

O2

2 H2O n.o. = - 2

n.o. = 0

2 e-

H2O2

2H+

“Uma das moléculas de peróxido de hidrogénio oxida-se perdendo dois átomos de hidrogénio que são aceites pela outra.”

“Uma das moléculas de superóxido perde um eletrão que é aceite pela outra.”

26

n.o. = - 1H2O2 n.o. = - 2

OH-e-

HO•

Fe2+ (livre)

Fe3+

A reação de Fenton é uma reação não enzímica em que o H2O2 é reduzido a H2O (ou ao seu ião OH-) pelo Fe2+ não ligado a proteínas libertando-se, simultaneamente, o radical hidroxilo. Pensa-se que, nos seres vivos, tem relevância na oxidação de compostos estruturais.

Nem todas as reações de oxi-redução com interesse biológico são catalisadas por enzimas. Algumas são não enzímicas.

O2• -

O2

A reação de Haber-Weiss é a que corresponde ao somatório da reação de Fenton com a de redução do Fe3+ pelo superóxido:

O2• - + H2O2 → O2 + OH- + HO•

…vai oxidar fosfolipídeos, proteínas, etc.

27

HO•

H2O

O2

O radical hidroxilo pode, oxidando, não enzimicamente, moléculas componentes dos seres vivos, originar radicais orgânicos muito reativos...que estão na origem da formação de peróxidos orgânicos.

radical alquilperoxilo

radical alquiloperóxido orgânico

n.o. = - 2

n.o. = - 1

n.o. = - 1

n.o. = - 2

n.o. = 0

n.o. = 0

n.o. = -1

n.o. = 0

n.o. = -2

n.o. = 0n.o. = -1

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comeringerir substâncias no estado reduzido que vão ser oxidadas a CO2

e respirarinspirar O2, o oxidante último dos nutrientes e expirar o produto da oxidação dos nutrientes

O que os seres vivos sabem fazer melhor é…

29

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

n.o. = + 4n.o. = 0

n.o. = 0 n.o. = -2

A oxidação dos nutrientes é um processo que, embora ocorra por mecanismos distintos, assemelha-se muito à oxidação da gasolina num automóvel.

Em ambos os casos:

um composto orgânico oxida-se a CO2enquanto o O2 se reduz a H2O.

30

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

n.o. = + 4n.o. = 0

n.o. = 0 n.o. = -2

Semi-equação de oxidação:

C6H12O6 + 6 H2O → 6 CO2 + 24 e- + 24 H+

Semi-equação de redução:

6 O2 + 24 e- + 24 H+ → 12 H2O

C6H12O6 6 CO2

6 O2 12 H2O24 e-

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Semi-equação de redução

par redoxforma oxidada / forma reduzida

potencial redox padrão (Eº’)

6 O2 + 24 e- + 24 H+ →12 H2O

O2 / H2O + 0,81 V

2 H+ + 2 e- → H2 H+ / H2 0 V6 CO2 + 24 e- + 24 H+ →glicose + 6 H2O

CO2 / glicose - 0,43 V

Equação de Nernst:

Δ Eº’=0,059

nlog Keq

Δ Eº’ = + 0,81 - (-0,43) = 1,24 V ⇔ Keq ≈ 10 500 M-1

24 e-

⇔ log Keq =n Δ Eº’0,059

Apesar desta Keq a reação de oxidação da glicose só ocorre nos seres vivos porque ... há oxi-redútases.

C6H12O6 + 6 O2 →6 CO2 + 6 H2O

…mas não há nenhuma enzima capaz de ligar O2 e glicose e catalisar a formação de CO2 e H2O. 32

glicose

gliceraldeído-3-P

2 e-

piruvato

acetil-CoA

2 e- isocitrato

α-cetoglutarato

2 e-

succinil-CoA

succinato

fumarato

oxalacetato

malato

1,3-bisfosfoglicerato

2 e-

2 e-

2 e-

gliceraldeído-3-P

2 e-

piruvato

acetil-CoA

2 e- isocitrato

α-cetoglutarato

2 e-

succinil-CoA

succinato

fumarato

oxalacetato

malato


2 e-

2 e-

2 e-

gliceraldeído-3-P

2 e-

piruvato

acetil-CoA

2 e- isocitrato

α-cetoglutarato

2 e-

succinil-CoA

succinato

fumarato

oxalacetato

malato


2 e-

2 e-

2 e-

gliceraldeído-3-P

2 e-

piruvato

acetil-CoA

2 e- isocitrato

α-cetoglutarato

2 e-

succinil-CoA

succinato

fumarato

oxalacetato

malato


2 e-

2 e-

2 e-

33

No processo intervêm 3 enzimas que se situam na membrana interna da mitocôndria:

Seguindo o trajeto dos eletrões desde succinato até ao oxigénio...

2e-1º-Desidrogénase do succinato: oxida succinato reduzindo ubiquinona

II-FADIII IVQ cyt c

½ O2H2O

succinatofumarato

2 e-2 e- 2 e-

Complexo II ou desidrogénase do succinato

Complexo III ou redútase do citocromo c

Complexo IV ou oxídase do citocromo c


citocromo c

lado de fora

matriz

34

glicosegliceraldeído-3-P

2 e-

piruvato

acetil-CoA

2 e- isocitrato

α-cetoglutarato

2 e-

succinil-CoA

succinato

fumarato

oxalacetato

malato


2 e-

2 e-

Q

QH2

(ubiquinona)

(ubiquinol)

gliceraldeído-3-P

2 e-

piruvato

acetil-CoA

2 e- isocitrato

α-cetoglutarato

2 e-

succinil-CoA

succinato

fumarato

oxalacetato

malato


2 e-

2 e-

Q

QH2

(ubiquinona)

(ubiquinol)

35



2e-

2e-

2e-

1º-Desidrogénase do succinato: oxida succinato reduzindo ubiquinona

2º-Redútase do citocromo c: oxida ubiquinol reduzindo citocromo c

3º-Oxídase do citocromo c: oxida citocromo c reduzindo oxigénio

II-FADIII IVQ cyt c

½ O2H2O

succinatofumarato

2 e-2 e- 2 e-





citocromo c

lado de fora

matriz

36

1º- Ação catalítica da desidrogénase do succinato (ou complexo II)A transferência de 2 eletrões entre o succinato e a ubiquinona dá-se em duas etapas: 1ª etapa: oxidação do succinato a fumarato

com redução do FAD a FADH2.

FAD FADH2

2 e- 2 H+

II-FADQ

succinatofumarato

2 e-



37

2 e- 2 H+

forma oxidada = FAD forma reduzida = FADH2

n.o. = +2n.o. = +1

n.o. = +3 n.o. = +238

2ª etapa: oxidação do FADH2 a FAD com redução da ubiquinona (Q) a ubiquinol (QH2).

FADFADH2

2 e- 2 H+

Forma oxidada = Q Forma reduzida = QH2

Reação global catalisada pela desidrogénase do succinato

succinato + Q fumarato + QH2

R = polímero de unidades isoprenoides que conferem hidrofobicidade à coenzima Q.

39



2e-

2e-

2e-

1º-Desidrogénase do succinato: oxida succinato reduzindo ubiquinona

II-FADIII IVQ cyt c

½ O2H2O

succinatofumarato

2 e-2 e- 2 e-





citocromo c



lado de fora

matriz

40

2º-Acção catalítica da redútase do citocromo c (ou complexo III)

QQH2

2 e-

2 H+

2 2 Fe2+Fe3+

Na redução de 2 moléculas de citocromo c (Fe3+) por uma molécula de ubiquinol (QH2), 2 eletrões são transferidos para o heme c, o grupo prostético do citocromo c…

…e estes 2 protões acabam na face externa da membrana interna da mitocôndria (fora da mitocôndria).

41

De facto, a redútase do citocromo c (complexo III) é, simultaneamente,uma enzima (uma oxi-redútase) e um transportador de protões que são bombeados para fora da mitocôndria:

2 H+ (dentro) → 2 H+ (fora)

IIIQH2 cyt c2 e-


ubiquinol ou coenzima QH2

citocromo c

4H+



2H+

QH2 + 2 Cyt c (Fe3+) → Q + 2 Cyt c (Fe2+) + 2 H+ (fora)

QH2 + 2 Cyt c (Fe3+) + 2 H+ (dentro) → Q + 2 Cyt c (Fe2+) + 4 H+ (fora)

O complexo III catalisa um processo de transporte ativo primário: usa a energia libertada numa reação química para bombear protões contra gradiente electroquímico.

42

3º-Acção catalítica da oxídase do citocromo c (complexo IV)

2 e-

2 H+

½ O2 H2On.o. = 0 n.o. = -2

2 2 Fe3+Fe2+

…estes 2 protões vêm da matriz da mitocôndria

43

2 H+(dentro) → 2 H+(fora)

De facto, a oxídase do citocromo c (complexo IV) é, simultaneamente,uma enzima (uma oxi-redútase) e um transportador de protões que são bombeados para fora da mitocôndria:

IV

cyt c

½ O2 H2O

2 e-


citocromo c



2H+

4H+

2 Cyt c (Fe2+) + ½ O2 + 2 H+(dentro) → H2O + 2 Cyt c (Fe3+)

2 Cyt c (Fe2+) + ½ O2 + 4 H+(dentro) → H2O + 2 Cyt c (Fe3+)+ 2 H+(fora)

O complexo IV tb catalisa um processo de transporte ativo primário: usa a energia libertada numa reação química para bombear protões contra gradiente electroquímico.

44

2 e-

O trajeto dos eletrões desde succinato até ao oxigénio... somatório das reações: succinato + ½ O2 → fumarato + H2O

+ 0,81 VO2 / H2O½ O2 + 2 e- + 2 H+ →H2O




fumarato + 2 e- + 2 H+ →succinato

fumarato / succinato +0,03 V

Δ Eº’ = 0,059 n

log Keq

Δ Eº’ = 0,78 V ⇔ Keq ≈ 10 26 atm -1/2

Keq =[fumarato]

[succinato] (pressão parcial O2)1/2

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glicose

gliceraldeído-3-P

2 e-

piruvato

acetil-CoA

2 e- isocitrato

α-cetoglutarato

2 e-

succinil-CoA

succinato

fumarato

oxalacetato

malato


2 e-

2 e-

2 e-

gliceraldeído-3-P

2 e-

piruvato

acetil-CoA

2 e- isocitrato

α-cetoglutarato

2 e-

succinil-CoA

succinato

fumarato

oxalacetato

malato


2 e-

2 e-

2 e-

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

46

A reação catalisada pela desidrogénase do piruvato pode ser, conceptualmente, entendida como o somatório de 2 processos:

(1a) Reação de oxidação do piruvato a acetato + CO2:

n.o. = +3n.o. = +2 n.o. = +3 n.o. = +4

2 e-

2

+

(2) Reação inversa à de hidrólise do acetil-CoA:

Ac. acético Acetil-CoA

47

O NAD+ é o aceitador de eletrões na reação catalisada pela desidrogénase do piruvato.

piruvato acetato + CO2

2 e-

NAD+ NADH

(1b) reação de redução do NAD+ a NADH

48

(1b) NAD+ + 2 e- + H+ → NADH

(1a) piruvato + H2O → acetato + CO2 + 2 e- + 2 H+

(2) acetato + CoA → acetil-CoA + H2O

Reação catalisada pela desidrogénase do piruvato:

piruvato + CoA + NAD+ → acetil-CoA + CO2 + NADH + H+

O destino final dos eletrões que reduziram o NAD+ a NADH é o O2.

Que caminho seguem esses eletrões?

2 e-

49


Seguindo o trajeto dos eletrões desde NADH até ao oxigénio...

2e-

2e-

2e-

1º-Desidrogénase do NADH: oxida NADH reduzindo a ubiquinona



III IVQ cyt c

½ O2H2O

NADHNAD+

2 e-2 e- 2 e-

Complexo I ou desidrogénase do NADH




citocromo c

I

50

A desidrogénase do NADH (ou complexo I)contém como grupo prostético o FMN.

NADH NAD+

FMNH2FMN2 e-

NADH + Q NAD+ + QH2

(forma oxidada)

QH2Q

2 e-FMN

51

NADH + H+ + Q + 4 H+ (dentro) → NAD+ + QH2 + 4 H+ (fora)

De facto, a desidrogénase do NADH (complexo I) é, simultaneamente,uma enzima (uma oxi-redútase) e um transportador de protões que são bombeados para fora da mitocôndria:

Q

NADH NAD+

2 e-

Complexo I ou desidrogénase do NADH


I



4H+

4H+

O complexo I também catalisa um processo de transporte ativo primário: usa a energia libertada numa reação química para bombear protões contra gradiente electroquímico. 52

2 e-

somatório das reações: NADH + ½ O2 → NAD+ + H2O

+ 0,81 VO2 / H2O½ O2 + 2 e- + 2 H+ →H2O




NAD+ + 2 e- + H+ → NADH NAD+/ NADH -0,32 V

Δ Eº’=0,059

2log Keq

Δ Eº’= 1,13 V ⇔ Keq ≈ 1038 atm-1/2 Keq =[NAD+]

[NADH] (pO2)1/2

No trajeto dos eletrões entre NADH e o O2intervêm os complexos da cadeia respiratória I, III e IV.

53

Nem todas as reações redox são fisiologicamente irreversíveis. O sentido em que uma reação (qualquer reação) evolui é determinado pela razão Keq / QR.

aA + bB ↔ pP + qQ

2- A reação evolui em sentido direto ... A + B → P + Q

se Keq > QR ⇔ Keq/QR >1

3- e evolui em sentido inverso... P + Q → A + Bse Keq < QR ⇔ Keq/QR <1

1- Uma reação está em equilíbrio...Keq = QR ⇔ Keq/QR =1

54

Nos eritrócitos, nos tumores mal irrigados e nas fibras musculares em exercício físico “anaeróbio” a reação catalisada pela desidrogénase do lactato evolui no sentido da formação do lactato que é libertado para o sangue.

Nestas células e nestas condições as concentrações de reagentes e dos produtos determinam que a reação catalisada pela desidrogénase do lactato evolua no sentido da redução do piruvato a lactato.

55

Outras células captam lactato do sangue e, como primeiro passo do seu metabolismo, ocorre a oxidação a piruvato.Em algumas fibras musculares (fibras vermelhas), no fígado (a maior parte do tempo) e no coração normal e a reação catalisada pela desidrogénase do lactato evolui no sentido da formação do piruvato.

Nestas células e nestas condições as concentrações de reagentes e dos produtos determinam que a reação catalisada pela desidrogénase do lactato evolua no sentido da oxidação do lactato a piruvato.

56

- 0,19 Vpiruvato / lactatopiruvato + 2 e- + 2 H+ →lactato




NAD+ + 2 e- + H+ → NADH NAD+/ NADH -0,32 V

Δ Eº´= 0,13 V ⇔ Keq ≈ 104,4 Keq =[NAD+] [lactato]

[NADH] [piruvato]

Keq ≈ QR

ΔE’ = 0,0592

log Keq

QR... se QR>Keq ⇔ ΔE’ <0 fluxo invertido de eletrões

57

Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu

ΔE = ΔEº + 0,0592

log [Zn2+]

[Cu2+]

ΔE = 0,0592

log Keq

QR...se Keq = QR ΔE = 0 V

...se Keq > QR ΔE > 0

...se QR=1 ΔE = ΔEº

Keq ≈ 1037 1,1V

Zn

Cu2+

QR

Pilha gasta Pilha carregada

as reações de oxi-redução (ou redox) costumam definir-se ...ruifonte/pdfs/pdfs_arquivados...1...

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