¿Por qué el oxígeno es el aceptor final de la cadena de transporte de electrones?

Hay un par de llaves aquí. Primero, es el hecho importante de que los electrones nunca pueden estar ‘deambulando’ solos. Cuando se trata de protones (H +) puede simplemente arrojarlos al agua y se unirán con H2O para hacer H3O +; sin preocupaciones. Pero los electrones siempre deben estar en el abrazo íntimo de algún átomo.

Entonces, ¿qué ha estado sucediendo en la cadena de transporte de electrones? Empezamos con electrones potentes y energéticos de azúcar … pero luego drenábamos electrones sucesivamente (más formalmente, los pasamos a estados de menor energía) mientras los atravesamos a través de la cadena de transporte de electrones y les hicimos el trabajo de bombear protones ‘hacia arriba’ un paso de concentración .

Entonces ahora tenemos electrones agotados. No están “calificados” para ocupar puntos de alta intensidad en bonos CH; tenemos que encontrar un vertedero que sea coherente con su debilidad energética. Tal lugar es agua.

Puede tomar dos rutas para comprender el “valor” relativo de los electrones en un entorno de enlace dado. Una es buscar valores redox o energía libre de diferentes compuestos. Me resulta más fácil tomar un enfoque empírico / observacional.

Piense en cosas que pueda quemar (luz en el fuego) -metano (gas natural), gasolina … y conceptualmente, azúcar. TODOS estos contienen muchos enlaces CH, y por lo tanto ELECTRONES que se comparten por igual entre átomos de electronegatividad similar (carbono, hidrógeno). Así es como se ve un electrón de “alta energía” (por favor no preste atención a la tontería del “enlace de alta energía” atribuido a veces al ATP; esos son electrones NORMALES / de baja energía, pero la liberación del enlace libera la energía potencial de cerca cargas negativas espaciadas [fosfatos], entre otras cosas).

Ahora considere las cosas que usamos para PONER FUEGOS: cosas que NO son capaces de soportar la combustión, y por lo tanto cosas sin mucha energía interna (hablando relativamente). HOH (agua) y O = C = O (CO2). Los electrones aquí están cansados, chicos de valor relativamente bajo; no contienen energía biológicamente liberable. Entonces el agua puede ser el LUGAR DE REPOSO FINAL de los electrones agotados; CONSTRUIMOS agua a partir de gas O2 como el punto final de la cadena de transporte de electrones.

Respuesta corta: el agua es un buen lugar para esconder electrones cansados; podemos hacer agua con los materiales disponibles: gas O2 e iones H + fácilmente disponibles.