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Oxy-réduction lors de la respiration cellulaire

Oxy-réduction lors de la respiration cellulaire. Réconcilions les définitions de l'oxydation et de la réduction en chimie et en biologie. Créé par Sal Khan.

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alors comment les mécanismes d'oxydoréduction interviennent dans la respiration cellulaire la respiration cellulaire on a vu que c'était quand une molécule de glucose pouvait être transformé en présence d'oxygène grâce donc à la respiration cellulaire sous forme de dioxyde de carbone de haut et obtenir le dégagement d'énergie énergie donc nécessaire au fonctionnement des cellules qui va se dégager donc éventuellement sous forme de chaleur en partie mais surtout et c'est ce qu'on recherche en permettant la création de 38 molécules d'atp et l'oxydation l'oxydation en chimie on a vu que ça voulait dire une perte d'électrons pertes d'électro tandis que la réduction qui est la réaction inverse revient à un gain d'électrons en revanche en biologie on dit que c'est une perte d'hydrogène une perte d'atomes d'hydrogène est que la réduction c'est un gain d'atomes d'hydrogène on a vu que ces deux définitions étaient cohérentes entre elles et on va voir comment ça s'explique dans la respiration cellulaire donc si on prend par exemple l'exemple du carbone qui serait lié à un hydrogène donc qui aura aussi trois liaisons qu'ailleurs et d'un oxygène lier un oxygène donc qui aurait aussi d'autres liaisons et que ces molécules réagissent pour obtenir d'un côté une liaison du carbone avec l'oxygène et de l'autre côté l'oxygène aurait transféré salaisons sur un hydrogène d'un point de vue chimique ici le carbone qui est plus électro négatif l'hydrogène donc petit rappel à nouveau ce tableau les éléments les plus électro négatifs se situent en haut à droite on augmente l'électro négativité sur cet axe donc le carbone est plus électro négatif que l'hydrogène donc dans cette interaction ici et bien c'est le carbone qui va le plus attiré vers lui l'électron il va accaparer l'électron se l'approprier et donc ils gagnent en quelque sorte qu'un tronc grâce à cette interaction avec l'hydrogène si en revanche il est lié à l'oxygène et bien l'oxygène lui est plus électro négatif que le carbone est donc maintenant c'est l'oxygène qui s'accaparent l'électron donc dans la sphère le carbone lui a perdu un électron maintenant en cas de la halle de liaison avec l'oxygène mrc l'oxygène qui s'accaparent l'électron donc on dit que le carbone est oxydé carbone etc si dès lors de cette transition dans l'autre cas est bien ici on a une relation neutre les deux oxygène attirer autant l'un que l'autre l'électron qui partagent pour la liaison est donc si on passe à une maison avec l'hydrogène et bien cette fois ci l'oxygène peut s'accaparer l'électron de l'hydrogène et donc il a gagné en quelque sorte un électron et donc l'oxygène est réduit voilà la représentation chimiques et en biologie et bien effectivement le carbone a perdu un hydrogène pour s'oxyder est en revanche l'oxygène à gagner en hydrogène pour être réduit donc ces deux définitions souvient cohérentes entre elles donc qu'est-ce que ça veut dire dans le cas de notre réaction de respiration on peut regarder sur la molécules de glucose quelles sont les interactions entre les différents at home et en déduire le nombre d'oxydation ou le degré d'oxydation de chacun d'entre eux donc par exemple pour les atomes d'hydrogène et bien chaque fois qu'elles sont impliqués dans une liaison que ce soit avec l'oxygène ou le carbone et bien elle leur est défavorable leurs électrons est plus attiré par l'autre at home et donc chacun de ces atomes d'hydrogène or à un degré d'oxydation dans le cas de l'oxygène et bien qu'il soit impliqué dans une liaison avec un atome de carbone ou un atome d'hydrogène il est chaque fois l'élément le plus électro négatif donc la liaison lui est favorable c'est celui c'est lui qui attire le plus l'électron il va donc pour chacune de ses saisons gagner en quelque sorte à un électron et donc perdre 1° d'oxydation donc chaque atome d'oxygène ici impliqué dans deux liaisons avec un carbone et en hydrogène aura un degré d'excitation de -2 ici on fait les maths rapidement on se rend compte qu'on a ici 12 plus est deux fois 6 12 - et donc quelque part le degré d'oxydation des atomes de carbone doit être équilibré et en effet on peut regarder dans le détail ce gars 26 qui a une liaison avec un atome d'hydrogène eh bien il obtient un électron la part de cet atome d'hydrogène car il est plus électro négatif mais il est également impliqué dans une liaison avec un atome d'oxygène et là dans ce cas où il perd un électron au profil atome d'oxygène donc le bihan pour lui et neutres et 2 les interactions qu'il a avec d'autres atomes de carbone eh bien elles sont neutres également donc pour cet atome ici ainsi que pour celui ci celui-là est celui là on a un degré de deux oxydation nul dans le cas de cet atome de carbone ici il a une liaison qui lui fournit un électron avec un atome d'hydrogène mais il est impliqué dans deux liaisons avec des atomes d'oxygène dont chacune lui coûte un électron au final lui il perd un électron donc il gagne un degré d'oxydation de l'autre côté cet atome de carbone s'y est impliqué dans une seule liaison avec l'oxygène ou qu'il coûte un électron et il en gagne 2 au détriment de ces projets ni si donc lui il perd un degré d'oxydation ces deux atomes de carbone donc ça nul entre eux on arrivait à l'équilibré en ce qui concerne les atomes de carbone ici on a des molécules de dioxygène c'est à dire on a d oxygène qui sont impliqués dans une double liaison entre eux ça c'est une interaction covalente qui ne génère aucun degré d'oxydation dans le cas du co2 on a un atome de carbone qui est liée à deux atomes d'oxygène et dans chacune de ses liaisons donc c'est chaque fois des doubles liaisons et bien c'est toujours l'oxygène qui est le plus fort dans ce cas-là l'atome de carbone il perd 4 de ces électrons il les partage mais au profit de l'oxygène chacun des atomes de carbone ici aura un potentiel d'oxydation 2,4 et dans le cas de l'eau et bien c'est toujours l'hydrogène qui perd son électron au profit de l'oxygène donc ici chaque atome d'hydrogène aura un degré d'oxydation est donc là tonnes d'oxygène qui est liée à deux atomes d'hydrogène lui aura -2° d'oxydation et si je fais le détail ici c'est pour qu'on puisse écrire les demies réaction impliqués donc je vais faire de la place ici et on va pouvoir réécrire le cas l'hydrogène donc on avait douze atomes d'hydrogène écrit ici comme ça c'est pas là la façon officielle de l'écrire mais je l'écris comme ça pour que tu retrouves doudoute ils sortent assez 12 atomes d'hydrogène qui sont tous avec un degré d'oxydation et on retrouve après la respiration à nouveau 6 x 2 et bien encore 12 hydrogène qui ont chacun un degré d'oxydation donc là rien n'a changé en ce qui concerne carbone on avait ici si carbone qui était dans un état neutre et après respiration on retrouve six carbone ici et chacun porte 4° d'oxydation qu'on a six carbone et 4° d'oxydation ce qui signifie qu'il ya eu 24 électrons perdu par les atomes de carbone donc on a un bilan de 24 électron ce qui signifie que le carbone donc a perdu des électrons a été oxydé en termes chimiques là ça respecte la définition le carbone et est oxydé dans le cas de l'oxygène on avait six atome d'oxygène qui chacun portait -2° d'oxydation ainsi que 12 à tommy ci qui était neutre et on retrouve après respiration oui alors attention ici si on a quatre degrés d'oxydation au niveau des atomes de carbone c'est que chaque atome d'oxygène a gagné deux électrons gauche pour chaque atome d'oxygène on a deux mois donc après respiration on a ici 6 x 2 atomes d'oxygène chacun avec deux charges potentielles ainsi que six atome d'oxygène avec à nouveau chacun -2° et d'oxydation ce qui signifie ici si on fait un petit peu de maths qu'on a fait ici -12 6 6 0 ici 6 x 2 x 2 ça fait moins 24 est ici s'il faut à 2 - 12 donc après la respiration on a au bilan gagné 24 électrons donc ici il ya eu gain de 24 électrons elles sont les 24 électrons qui proviennent du carbone tout simplement et donc en bilan de la réaction l'oxygène qui a gagné de l'électron bien a été réduit donc là en termes chimiques on retrouvera on retrouve notre définition les carbone ont perdu des électrons et sont donc oxydé et les oxygen ont gagné des électrons et donc sont réduits et si on garde biologiquement et bien qu'est-ce qui se passe on avait des carbone qui était lié à des atomes d'hydrogène il possédait certaines liaisons avec des atomes d'hydrogène et après la respiration est bien plus doux ne sont plus jamais il y a des atomes d'hydrogène tous les atomes d'hydrogène sont maintenant liés à des atomes d'oxygène donc les atomes de carbone ont perdu les atomes d'hydrogène ils sont bien oxydé selon la définition biologique du terme tandis que les oxygen ont gagné des liaisons avec les atomes d'hydrogène donc ils sont bien réduit selon la définition biologique donc tout ça reste cohérent et dans le cas de la respiration cette énergie qui est dégagée bien elle est dégagé par justement ce transfert d'électrons transfert d'atomes d'hydrogène d'un atome de carbone vers un atome d'oxygène puisque on l'avait vu qu'est ce que c'est que de l'énergie bien c'est quand à 1 1 un électron c'est un niveau de haute énergie vers un niveau plus stable de plus basse énergie et donc il ya de l'énergie dégagée et dans ce cas de figure est bien le fait qu'un électron soient transférés d'un atome de carbone vers un atome d'oxygène et bien c'est une nouvelle configuration plus stable pour lui l'oxygène qui l'attirent plus lui offre une situation de plus basse énergie donc le transfert d'un électron d'un carbone vers un oxygène et bien ça dégage de l'énergie c'est cette énergie qu'on va pouvoir transférer sous forme d'atp alors ce n'est pas direct à des intermédiaires entre le carbone et l'oxygène ça c'est le bilan final de la réaction et c'est quand on fait ce bilan qu'on observe que les atomes d'hydrogène qui était lié au carbone dans la molécule de glucose sont maintenant de transférer sur les atomes d'oxygène et c'est ça qui a libéré justement cette fameuse énergie