Spenden und Aufnahme von Elektronen

Stoffe haben unterschiedliche Tendenzen Elektronen zu spenden oder zu akzeptieren. Wenn eine wirklich gute Spender einen großen Akzeptor trifft, löst die chemische Reaktion eine Menge Energie. Sauerstoff (O₂) Die beste Elektronenakzeptor und wird in vielen verwendet aerobe Reaktionen (Reaktionen mit Sauerstoff). Wasserstoffgas (H₂) Ist ein guter Elektronendonor.

Wenn O₂ und H₂ kombiniert werden, zusammen mit einem Katalysator, Wasser (H₂O) gebildet wird. Dieses Beispiel einer Redox-Reaktion kann wie folgt geschrieben werden:

Eine Redox-Reaktion ist eine, bei der alle Instanzen von Oxidation und Reduktion in Paaren auftreten.

Beachten Sie, dass die Reaktion zu balancieren hat - die Gesamtzahl der Atome von Wasserstoff und Sauerstoff auf einer Seite der Reaktion die gleiche wie die Anzahl in Wasser auf der anderen Seite sind. die Redox-Reaktion Ausgleich ist entscheidend für alle biochemischen Reaktionen in der Zelle und können interessante Herausforderungen für Mikroorganismen schaffen, die in leben anaerobe Umgebungen (Umgebungen ohne Sauerstoff).

Sauerstoff und Wasserstoff sind an beiden Enden des Spektrums von Elektronen Akzeptoren und Donatoren, aber es gibt viele Substanzen in zwischen Elektronen als in einer Situation ohne weiteres aufnehmen kann und in einem anderen zu spenden.

Die Zellen müssen eine Menge von primären Elektronendonoren und letzte Elektronenakzeptoren auf der Hand für die Anzahl von chemischen Reaktionen auf die ganze Zeit gehen. In Wirklichkeit gibt es nicht immer unbegrenzte Mengen von Elektronendonoren und Elektronenakzeptoren um.

Und das ist, wo Elektronenüberträger kommen in. Diese praktischen kleinen Moleküle gehen etwa Elektronen und Protonen (H akzeptieren⁺), Die sie zu einer anderen Reaktion spenden dann. Die Abbildung zeigt NAD⁺/ NADH, der ein Elektronenüberträger ist, der (zu NADH) in einer Reaktion reduziert wird, wonach sie (zu NAD oxidiert wird,⁺in einer weiteren Reaktion).

Elektronenüberträger wie diese dazu beitragen, die Produktivität der Zelle erhöhen durch inkompatible Redox-Geber verknüpfen und acceptors- weil sie recycelt sind über und über, die Zelle braucht nur eine kleine Menge eines jeden.