Réactions d'oxydation
et de réduction
13.1
Introduction
Parmi les nombreuses réactions chimiques qui se déroulent dans les
cellules vivantes, une bonne part concerne des oxydations et des réductions. Bien souvent, les réactions d'oxydation sont en rapport avec la
libération d'énergie à partir de composés capables de la stocker, comme
par exemple les glucides. Il est donc important de pouvoir calculer
combien d'énergie peut être obtenue grâce à ces réactions d'oxydation.
De manière similaire, certaines réactions de réduction en biologie,
comme les réactions propres à la phase obscure de la photosynthèse,
ont besoin de recevoir de l'énergie pour pouvoir se faire. Les processus
d'oxydation et de réduction en biologie sont très souvent des réactions
réversibles. En tant que scientifiques, nous devons être capables de prédire dans quelle direction de telles réactions réversibles sont censées
évoluer. Par ailleurs, il est impératif de savoir quel sera l'effet d'une
modification des concentrations des intervenants sur la direction de ces
réactions.
13.2
To ute oxydation est toujours couplée à une réduction
Examinons l'équation relative à l'oxydation totale d'un sucre tel que le
glucose :
Glucose + Oxygène � Dioxyde de carbone + Eau
Dans le cas de cette réaction, les atomes de carbone et d'hydrogène
du glucose ont été oxydés en raison de leur liaison à de l'oxygène. Quant
aux atomes de la molécule d'oxygène, ils ont été réduits. Ces deux processus sont toujours couplés. Lorsque, lors d'une réaction, une molécule
est amenée à s'oxyder, il faut qu'en même temps une autre molécule
(ou une autre partie de la même molécule) se réduise. Dans l'exemple
précédent, le glucose a subi une oxydation et l'oxygène s'est réduit. Pour
mettre l'accent sur cette interdépendance, on parle de processus d'oxydoréduction, couramment appelés des réactions redox (pour réductionoxydation). De telles réactions chimiques peuvent être représentées
par l'équation générale où une molécule A subit une réduction, alors
que simultanément une molécule B s'oxyde :
Aox + Bréd � Box + Aréd
La molécule A, qui agit de manière à oxyder la molécule B, est appelée l'agent oxydant. Quant à la molécule B, qui provoque la réduction
de la molécule A, elle est appelée l'agent réducteur. Lors de ces proces13
'··
RÉDuction-OXydation
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t:?
REDOX
et de réduction
13.1
Introduction
Parmi les nombreuses réactions chimiques qui se déroulent dans les
cellules vivantes, une bonne part concerne des oxydations et des réductions. Bien souvent, les réactions d'oxydation sont en rapport avec la
libération d'énergie à partir de composés capables de la stocker, comme
par exemple les glucides. Il est donc important de pouvoir calculer
combien d'énergie peut être obtenue grâce à ces réactions d'oxydation.
De manière similaire, certaines réactions de réduction en biologie,
comme les réactions propres à la phase obscure de la photosynthèse,
ont besoin de recevoir de l'énergie pour pouvoir se faire. Les processus
d'oxydation et de réduction en biologie sont très souvent des réactions
réversibles. En tant que scientifiques, nous devons être capables de prédire dans quelle direction de telles réactions réversibles sont censées
évoluer. Par ailleurs, il est impératif de savoir quel sera l'effet d'une
modification des concentrations des intervenants sur la direction de ces
réactions.
13.2
To ute oxydation est toujours couplée à une réduction
Examinons l'équation relative à l'oxydation totale d'un sucre tel que le
glucose :
Glucose + Oxygène � Dioxyde de carbone + Eau
Dans le cas de cette réaction, les atomes de carbone et d'hydrogène
du glucose ont été oxydés en raison de leur liaison à de l'oxygène. Quant
aux atomes de la molécule d'oxygène, ils ont été réduits. Ces deux processus sont toujours couplés. Lorsque, lors d'une réaction, une molécule
est amenée à s'oxyder, il faut qu'en même temps une autre molécule
(ou une autre partie de la même molécule) se réduise. Dans l'exemple
précédent, le glucose a subi une oxydation et l'oxygène s'est réduit. Pour
mettre l'accent sur cette interdépendance, on parle de processus d'oxydoréduction, couramment appelés des réactions redox (pour réductionoxydation). De telles réactions chimiques peuvent être représentées
par l'équation générale où une molécule A subit une réduction, alors
que simultanément une molécule B s'oxyde :
Aox + Bréd � Box + Aréd
La molécule A, qui agit de manière à oxyder la molécule B, est appelée l'agent oxydant. Quant à la molécule B, qui provoque la réduction
de la molécule A, elle est appelée l'agent réducteur. Lors de ces proces13
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RÉDuction-OXydation
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REDOX