214 Chimie pour les étudiants en médecine ...
L'oxydation peut correspondre
à une perte d'électrons, à
l'ajout d'oxygène ou encore
à l'enlèvement d'hydrogène.
La réduction peut correspondre à un gain d'électrons,
à l'ajout d'hydrogène ou
encore à l'enlèvement
d'oxygène.
sus couplés, la molécule qui agit en tant qu'oxydant doit, pour sa part, se
réduire. Inversement, la molécule qui agit comme réducteur s'oxyde.
Certaines réactions d'oxydation sont indésirables. C'est le cas,
notamment, lors du rancissement des graisses, où des produits cancérigènes peuvent faire leur apparition. Il est possible d'éviter les conséquences de telles réactions en incorporant aux graisses des molécules
qui se laissent plus facilement oxyder que les graisses elles-mêmes. De
telles molécules sont appelées des antioxydants. En guise d'exemples,
citons l'acide ascorbique (vitamine C) et le tocophérol (vitamine E).
13.3 Les modifications chimiques se produisant
lors des processus redox
L'oxydation totale du glucose n'est qu'un exemple parmi d'autres de
réactions redox. En examinant les modifications de structure subies
par les molécules concernées, il est possible d'énoncer quelques règles
régissant les réactions redox.
Dans le glucose, une bonne part des atomes de carbone sont liés à
de l'hydrogène, tandis qu'après oxydation, chaque atome de carbone et
d'hydrogène se retrouve lié exclusivement à de l'oxygène. L'oxydation
peut être considérée, soit comme une perte d'électrons, soit comme
l'enlèvement d'hydrogène, soit encore comme un ajout d'oxygène à une
molécule. L'inverse est vrai dans le cas de la réduction. En examinant
ces critères, il est possible de dire si un composé a été réduit ou oxydé.
Il faut toutefois être attentif, car tous les ajouts d'hydrogène ne correspondent pas nécessairement à une réduction. Ainsi, en acceptant un
ion hydrogène, une base (voir chapitre 6) ne se transforme pas en une
fo rme réduite. La meilleure preuve de la réduction d'une substance
chimique est que celle-ci ait gagné un ou plusieurs électrons.
·
Exemple raisonné 13.1
(a) Dans les réactions suivantes, indiquer la molécule qui s'est
réduite et celle qui s'est oxydée.
(1) Acide malique + NAD• � Acide oxaloacétique + NADH
+ H•
(2) Cytochrome b (Fe 2 •) + Cytochrome c 1 (Fe 3 •) � Cytochrome b (Fe 3 +) + Cytochrome c 1 (Fe 2 •)
(b) Dans les réactions (1) et (2), quel réactif fo nctionne comme
oxydant ?
Réponse
(a) (1) En devenant NADH, le NAD• a capté un proton de même
que deux électrons et a donc subi une réduction. Étant
donné que chaque réduction est couplée à une oxydation,
l'acide malique a dû être oxydé en se transformant en acide
oxaloacétique.
L'oxydation peut correspondre
à une perte d'électrons, à
l'ajout d'oxygène ou encore
à l'enlèvement d'hydrogène.
La réduction peut correspondre à un gain d'électrons,
à l'ajout d'hydrogène ou
encore à l'enlèvement
d'oxygène.
sus couplés, la molécule qui agit en tant qu'oxydant doit, pour sa part, se
réduire. Inversement, la molécule qui agit comme réducteur s'oxyde.
Certaines réactions d'oxydation sont indésirables. C'est le cas,
notamment, lors du rancissement des graisses, où des produits cancérigènes peuvent faire leur apparition. Il est possible d'éviter les conséquences de telles réactions en incorporant aux graisses des molécules
qui se laissent plus facilement oxyder que les graisses elles-mêmes. De
telles molécules sont appelées des antioxydants. En guise d'exemples,
citons l'acide ascorbique (vitamine C) et le tocophérol (vitamine E).
13.3 Les modifications chimiques se produisant
lors des processus redox
L'oxydation totale du glucose n'est qu'un exemple parmi d'autres de
réactions redox. En examinant les modifications de structure subies
par les molécules concernées, il est possible d'énoncer quelques règles
régissant les réactions redox.
Dans le glucose, une bonne part des atomes de carbone sont liés à
de l'hydrogène, tandis qu'après oxydation, chaque atome de carbone et
d'hydrogène se retrouve lié exclusivement à de l'oxygène. L'oxydation
peut être considérée, soit comme une perte d'électrons, soit comme
l'enlèvement d'hydrogène, soit encore comme un ajout d'oxygène à une
molécule. L'inverse est vrai dans le cas de la réduction. En examinant
ces critères, il est possible de dire si un composé a été réduit ou oxydé.
Il faut toutefois être attentif, car tous les ajouts d'hydrogène ne correspondent pas nécessairement à une réduction. Ainsi, en acceptant un
ion hydrogène, une base (voir chapitre 6) ne se transforme pas en une
fo rme réduite. La meilleure preuve de la réduction d'une substance
chimique est que celle-ci ait gagné un ou plusieurs électrons.
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Exemple raisonné 13.1
(a) Dans les réactions suivantes, indiquer la molécule qui s'est
réduite et celle qui s'est oxydée.
(1) Acide malique + NAD• � Acide oxaloacétique + NADH
+ H•
(2) Cytochrome b (Fe 2 •) + Cytochrome c 1 (Fe 3 •) � Cytochrome b (Fe 3 +) + Cytochrome c 1 (Fe 2 •)
(b) Dans les réactions (1) et (2), quel réactif fo nctionne comme
oxydant ?
Réponse
(a) (1) En devenant NADH, le NAD• a capté un proton de même
que deux électrons et a donc subi une réduction. Étant
donné que chaque réduction est couplée à une oxydation,
l'acide malique a dû être oxydé en se transformant en acide
oxaloacétique.