8.7: Oxidación, Reducción y Cosas Vivas

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 72300

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Objetivo de aprendizaje

Conocer las reacciones globales involucradas en la respiración y la fotosíntesis.

Las reacciones de oxidación y reducción son especialmente cruciales en procesos biológicos como la respiración celular y la fotosíntesis.

La respiración celular es un conjunto de reacciones metabólicas y procesos que tienen lugar en las células de los organismos para convertir la energía bioquímica de los nutrientes en trifosfato de adenosina (ATP), y luego liberar productos de desecho. La respiración celular se considera una reacción redox exotérmica que libera calor. La reacción global se produce en una serie de etapas bioquímicas, la mayoría de las cuales son reacciones redox en sí mismas. Aunque la respiración celular es técnicamente una reacción de combustión, claramente no se parece a una cuando ocurre en una célula viva debido a la lenta liberación de energía de la serie de reacciones.

Los nutrientes que son comúnmente utilizados por las células animales y vegetales en la respiración incluyen azúcar, aminoácidos y ácidos grasos, y el agente oxidante más común (aceptor de electrones) es el oxígeno molecular (O ₂).

Figura La respiración\(\PageIndex{1}\) aeróbica (flechas rojas) es el principal medio por el cual tanto los hongos como los animales utilizan energía química en forma de compuestos orgánicos que previamente fueron creados a través de la fotosíntesis (flecha verde). (CC-BY-SA 2.0, Mikael Häggström, Wikimedia)

La reacción para la respiración aeróbica es esencialmente la inversa de la fotosíntesis y se simplifica como:

\[ C_6H_{12}O_6 + 6 O_2 → 6 CO_2 + 6 H_2O + 2880 kJ/mol \nonumber \]

Las plantas Gr een llevan a cabo la reacción redox que hace posible casi toda la vida en la Tierra. Esto lo hacen a través de un proceso llamado fotosíntesis, en el que el dióxido de carbono y el agua se convierten en glucosa (\(\ce{C6H12O6}\)). La síntesis de glucosa requiere una variedad de proteínas llamadas enzimas y un pigmento verde llamado clorofila que convierte la luz solar en energía química

Una fórmula general simplificada para la fotosíntesis es:

\[ 6 CO_2 + 6 H_2O + photons → C_6H_{12}O_6 + 6 O_2 \nonumber \]

o simplemente

dióxido de carbono + agua + luz solar → glucosa + gas oxígeno

En esta reacción, el dióxido de carbono se reduce a glucosa, y el agua se oxida a gas oxígeno. Otras reacciones convierten la glucosa en carbohidratos más complejos, proteínas vegetales y aceites.

Resumen

Las reacciones redox son comunes en la química orgánica y biológica, incluyendo la respiración aeróbica y la fotosíntesis.

Colaboradores y Atribuciones

Libretext: Basics of GOB Chemistry (Ball et al.)
Marisa Alviar-Agnew (Sacramento City College)
Wikipedia