NAD + se reduce mediante un anión hidruro, que es un protón con 2 electrones. Normalmente lo ves escrito como
R-CH2-OH + NAD + → R-CH = O + NADH + H +
Los dos átomos de hidrógeno en el sustrato van a un protón más un hidruro.
¿Por qué NAD + gana 2 electrones para convertirse en NADH y no en 1?
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Creo que una mejor respuesta es ‘porque la forma NADH requiere / contiene dos electrones más que la forma NAD +’. Aquí hay un vistazo:
Recuerde, un enlace covalente es solo un par compartido de electrones (y un doble enlace es dos pares). En la imagen de arriba, se muestran las partes críticas de NAD ( no toda la molécula). Para hacer el punto más claro, flanqueando cada enlace (línea negra) se muestra un par de electrones rojos. Hay un ‘par solitario’ para nitrógeno en la estructura de la derecha; recuerde que el elemento tiene cinco electrones en su capa externa, por lo que si hace 3 enlaces, dos electrones se “juntan” y no se unen.
Los diagramas que usan puntos se llaman “diagramas de Lewis”; hacer un ejercicio similar al anterior es útil para pensar en la fotosíntesis, donde
2H2O => 4e- + 4H + + 1O2
En otras palabras, puedes VER que hay más electrones en la capa exterior de oxígenos si extraes 2 aguas (8 electrones de capa exterior, 16 en total) frente a 12 en O2.
Aquí hay un widget de Wolfram Alpha en el que estoy trabajando que selecciona algunos diagramas de Lewis desde un menú:
Wolfram | Alpha Widgets
Porque NAD + solo necesita 1 electrón para tener una carga neutra: NAD + y e- equivale a NAD.
H + también necesita 1 electrón para tener una carga neutral: H + y e- es igual a H.
Entonces NADH será realmente NADH (2+) si no se agregan electrones adicionales.
Entonces, en total: NAD + y H + necesitan 2 e- para equilibrar la carga en NADH.
Piensa el problema de esta manera:
- H tiene un estado de oxidación +1, por lo que el NAD en NADH debe tener un estado de oxidación -1 para que el NADH sea neutral
- Entonces, el NAD pasó del estado de oxidación +1 (NAD +) al estado de oxidación -1. Es decir, ganó 2 electrones.
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