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Margherita Ruoppolo » 12.Le reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico


Le reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico

  • La cellula si serve di trasduttori energetici, ovvero molecole che trasformano il flusso di elettroni in lavoro.
  • Esistono coenzimi specializzati nel trasporto di elettroni, NAD, NADP, FAD, FMN. La struttura di tali molecole è stata descritta nella lezione numero 9.
  • I potenziali di ossido-riduzione dei principali composti biologici sono riportati in tabella. Il commento dettagliato della tabella è fornito nel video allegato.
Potenziali di riduzioni standard di alcune semi-reazioni biologicamente importanti

Potenziali di riduzioni standard di alcune semi-reazioni biologicamente importanti

Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico

Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico


Reazioni di ossido-riduzione

Una reazione di ossido-riduzione può avvenire mediante trasferimento di:

  • elettroni
  • atomi di idrogeno
  • ioni idruro (H-)
  • combinazione diretta di un riducente organico con l’ossigeno

Esempi delle reazioni redox sopra elencate sono mostrati nel video.

Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico

Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico


Stati di ossidazione del carbonio

  • Le reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico riguardano essenzialmente composti del carbonio che può trovarsi negli stati di ossidazione riportati in tabella.
  • I composti in tabella sono elencati dal più basso al più alto stato di ossidazione.
  • I carbonio si ossida passando da alcani ad acidi carbossilici.
Stati di ossidazione del carbonio

Stati di ossidazione del carbonio

Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico

Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico


NAD+ e NADP+

  • La semireazione per ogni nucleotide è
    • NAD+ + 2e- +2H+ → NADH + H+
    • NADP+ + 2e- +2H+ → NADHP + H+
  • Il NAD+ opera nelle ossidazioni cataboliche. Il NADPH è coinvolto nelle riduzioni anaboliche.
  • Tali nucleotidi trasportano elettroni diffondendo da un enzima all’altro.
  • I dettagli sulla reattività di tali trasportatori elettronici sono forniti nel video.
Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico

Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico


FAD e FMN

  • La semireazione per ogni nucleotide è
    • FAD + e- + H+ → FADH* + e- + H+ → FADH2
    • FMN + e- + H+ → FMNH* + e- + H+ → FMNH2
  • FAD e FMN sono cofattori legati covalentemente all’enzima. Il potenziale di ossido-riduzione dipende dal complesso enzimatico a cui sono legati.
  • I dettagli sulla reattività di tali trasportatori elettronici sono forniti nel video.
Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico

Principali reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico


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