REAKSI REDOKS DALAM SISTEM BIOLOGICONTOH REAKSI REDOKS DALAM SISTEM BIOLOGI :PROSES FOTOSINTESISREAKSINYA : 12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 O2DALAM REAKSI INI, H2O DIOKSIDASI MENJADI O2 SEDANGKAN CO2 DIREDUKSI MENJADI GLUKOSA.METABOLISMEADA DUA TIPE PROSES METABOLISME :ANABOLISME :REAKSI PEMBENTUKAN SUATU SENYAWA DICIRIKAN OLEH REAKSI REDUKSIKATABOLISME :REAKSI PENGURAIAN SUATU SENYAWADICIRIKAN OLEH REAKSI OKSIDASI

Respirasi Energi diperoleh lewat pembakaran karbohidrat karbohidrat + O2 CO2 +H2O + E

Respirasi merupakan proses oksidasi reduksi :Karbohidrat dioksidasi menjadi CO2O2 direduksi membentuk H2O

Karbohidrat tidak bereaksi langsung dengan oksigen namun elektron ditransfer melalui tahapan reaksi redoksOksigen berperan sbg aseptor hidrogen terakhir pd proses oksidasi senyawa karbohidratContoh :

Misal :XH2 + Y YH2 + XYH2 + 1/2O2 Y + H2OReaksi dapat lebih panjang. Sebelum hidrogen diterima oksigen, elektron dipindahtangankan melalui beberapa aseptor hidrogen

Oksigen sebagai reseptorhidrogen terakhirContohtransfer elektron pada fosforilasi oksidatif

Pembawa elektron dalam reaksi biokimia NAD (nikotin amida dinukleotida)NADP (nikotin amida dinukleotida pospat)FAD (flavo adenin dinukleotida)Sitokrom, masing2 dg enz dehidrogenase yg sesuai.Hidrogen terakhir akan diterima oleh oksigen membentuk H2O.Pembentukan energi dalam proses metabolisme berlangsung karena adanya transfer elektron ini.

Pembawa elektron dalam reaksi biokimia1. Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD)tereduksi menjadi NADH NAD membawa 2 e- dan 1 H+Contoh : etanol + NAD+ asetaldehide + NADH + H+

2.NADPtereduksi menjadi NADPHNADPH digunakan untuk memberikan H (donor H) dalam reaksi-reaksi biosintesis (ex : biosintesis asam amino)

3. FADtereduksi menjadi FADH2digunakan dalam siklus krebs dan reaksi-reaksi lainnyaFADFADH2

REAKSI REDOKS DALAM TUBUHDALAM PROSES OKSIDASI/REDUKSI TERSEBUT BIASANYA MELIBATKAN SUATU ENZIM YANG DIKENAL DENGAN OKSIDOREDUKTASEADA 4 KELOMPOK OKSIDOREDUKTASE INI :OKSIDASE MENGGUNAKAN OKSIGEN SEBAGAI OKSIDATORDEHIDROGENASE MEMINDAHKAN/MENARIK HIDROGEN DARI SUBSTRATHIDROPEROKSIDASE MEREDUKSI SENYAWA2 PEROKSIDAOKSIGENASE MENYATUKAN OKSIGEN KE SUBSTRAT

POTENSIAL SEL(= potensial redoks)Transfer lektron dapat berlangsung diantara molekul-molekul bila kedua molekul mempunyai potensial sel yang berbeda.

Potensial Sel :merupakan gaya gerak listrik yang dapat menyembabkan perpindahan elektron

Potensial sel diukur melalui suatu sel elektrokimia

SEL ELEKTROKIMIAPunya 2 buah elektroda yang dicelupkan pada larutan elektrolitKATODA : tempat berlangsungnya reaksi reduksi (= REAKSI KATODIK)ANODA : tempat berlangsungnya reaksi oksidasi (= REAKSI ANODIK)Umumnya punya jembatan garam sebagai tempat aliran muatan diantara kedua elektrolit yang dipisah.Punya konduktor luar yang menghubungkan kedua elektroda.Karakteristik Sel Elektrokimia :

GAMBAR SEL ELEKTROKIMIA

TIPE SEL ELEKTROKIMIASEL GALVANI (SEL VOLTA)Reaksi pada kedua elektroda berlangsung SPONTAN menghasilkan aliran elektron dari anoda ke katodamelewati konduktor luar (ENERGI KIMIA DIUBAH MENJADI ENERGI LISTRIK)KATODA : bermuatan positif (+) ANODA : bermuatan negatif (-)SEL ELEKTROLISAMembutuhkan energi dari luar agar terjadi reaksi.(ENERGI LISTRIK DIUBAH MENJADI ENERGI KIMIA)Reaksi Redoks berlangsung TIDAK SPONTANKATODA : bermuatan negatif (-) ANODA : bermuatan positif (+)

TIPE SEL ELEKTROKIMIASEL GALVANI (VOLTA)SEL ELEKTROLISA

POTENSIAL SEL (E)REDUKSIOKSIDASIESEL = EREDUKSI E OKSIDASI

POTENSIAL SEL STANDAR (E0)ELEKTRODAREFERENSIE = 0,0 VPOTENSIAL ELEKTRODA STANDAR (E0)E0REDUKSIE0OKSIDASI

BEBERAPA CONTOH ELEKTRODA REFERENSIELEKTRODAHIDROGENELEKTRODAKALOMELELEKTRODAPERAK

POTENSIAL REDUKSI STANDARMASING-MASING ELEKTRODA MEMILIKI POTENSIAL ELEKTRODA STANDAR.BIASANYA POTENSIAL ELEKTRODA STANDAR TERSEBUT DINYATAKAN DALAM : POTENSIAL REDUKSI STANDAR.POTENSIAL REDUKSI STANDAR INI DISUSUN DALAM SUATU TABEL POTENSIAL REDUKSI STANDAR.

TABEL POTENSIAL REDUKSI STANDAR1/2 REAKSINYA SELALU DITULIS DALAM BENTUK 1/2 REAKSI REDUKSIPOTENSIAL 1/2 SEL YANG DISUSUN TERSEBUT MERUPAKAN POTENSIAL REDUKSI STANDAR (= POTENSIAL ELEKTRODA STANDAR)URUTAN REAKSI REDUKSI DISUSUN BERDASARKAN KENAIKAN POTENSIAL REDUKSI STANDAR. JADI OKSIDATOR TERKUAT DILETAKKAN PALING ATAS.ATURAN YANG DIGUNAKAN DALAM TABEL ADALAH :

POTENSIAL REDUKSI STANDAR PADA 25OC

Setengah Reaksi Reduksi

E (v)

Oksidator

F2(g) + 2e-

((

2F-(aq)

2,87

Reduktor

Kuat

H2O2(aq) + 2H+(aq) + 2e-

((

2 H2O(l)

1,78

Lemah

MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5e-

((

Mn+2(aq) + 4H2O(l)

1,51

Cl2(g) + 2e-

((

2Cl-(aq)

1,36

Cr2O7-2(aq) + 14H+(aq) + 6e-

((

2Cr+2(aq) + 7H2O(l)

1,33

MnO2(aq) + 4H+(aq) + 2e

((

Mn+2(aq) + 2H2O(l)

1,23

O2(g) + 4H+(aq) + 4e-

((

2H2O(l)

1,23

Br2(l) + 2e-

((

2Br-(aq)

1,09

Ag+(aq) + e-

((

Ag(s)

0,80

Fe+3(aq) + e-

((

Fe+2(aq)

0,77

O2(g) + 2H+(aq) + 2e-

((

H2O2(aq)

0,70

I2(g) + 2e-

((

2I-(aq)

0,54

O2(g) + 2H2O(l) + 4e-

((

4OH-(aq)

0,40

Cu+2(aq) + 2e-

((

Cu(s)

0,34

Sn+4(aq) + 2e-

((

Sn+2(aq)

0,15

2H+(aq) + 2e-HHHhHhh

((

H2(g)

0

Pb+2(aq) + 2e-

((

Pb(s)

-0,13

Sn+2(aq) + 2e-

((

Sn(s)

-0,14

Ni+2(aq) + 2e-

((

Ni(s)

-0,26

Cd+2(aq) + 2e-

((

Cd(s)

-0,40

Fe+2(aq) + 2e-

((

Fe(s)

-0,45

Zn+2(aq) + 2e-

((

Zn(s)

-0,76

2H2O(l) + 2e-

((

H2(g) + 2OH-(aq)

-0,83

Al+3(aq) + 3e-

((

Al(s)

-1,66

Mg+2(aq) + 2e-

((

Mg(s)

-2,37

Oksidator

Na+(aq) + e-

((

Na(s)

-2,71

Reduktor

Lemah

Li+(aq) + e-

((

Li(s)

-3,04

Kuat

PENENTUAN POTENSIAL SEL (EoSEL) DENGAN POTENSIAL REDUKSI STANDAREOSEL TERGANTUNG PADA :POTENSIAL REDUKSI STANDAR ELEKTRODA YANG TEROKSIDASI (EoOKSIDASI)POTENSIAL REDUKSI STANDAR ELEKTRODA YANG TEREDUKSI (EoREDUKSI)DIMANA : EoSEL = EoRED - EoOKS ATAU EoSEL = EoKATODA - EoANODA

APA MANFAAT DARITABEL POTENSIAL REDUKSI STANDAR ?URUTAN KEKUATAN OKSIDATOR/REDUKTOR DARI BERBAGAI MACAM ZATKESPONTANAN SUATU REAKSI REDOKS dimana : SUATU OKSIDATOR DAPAT MENGOKSIDASI ZAT-ZAT YANG BERADA DI BAWAHNYA DAN TIDAK DAPAT MENGOKSIDASI ZAT-ZAT YANG BERADA DI ATASNYA.DARI TABEL POTENSIAL REDUKSI STANDAR DIDAPATKAN INFORMASI TENTANG :

TERDAPAT HUBUNGAN YANG ERAT ANTARA POTENSIAL SEL DENGAN PERUBAHAN ENERGI BEBAS (DG), YAITU :DG = - nFEdimana :n: jumlah mol e- yang ditransfer F: konstanta faraday (96500 C) DG: energi bebas menunjukan apakah reaksi spontan/tidak

POTENSIAL REDOKS DARI SISTEM BIOLOGIBIASANYA KITA MEMBANDINGKAN POTENSIAL REDOKS SUATU SISTEM TERHADAP POTENSIAL ELEKTRODA HIDROGEN YANG NILAINYA = 0,0 V PADA pH = 0.NAMUN DALAM SISTEM BIOLOGI, POTENSIAL REDOKS DINYATAKAN DALAM pH 7,0.PADA PH = 7,0 INI Eo (H+/H2) = -0,42 V.

BEBERAPA CONTOH POTENSIAL REDOKS SISTEM BIOLOGI

SISTEM

EO (Volt)

H+/H2

NAD+/NADH

Piruvat/laktat

Oksaloasetat/malat

Fumarat/suksinat

Oksigen/air

-0,42

-0,32

-0,19

-0,17

+0,03

+0,82

Adanya perbedaan potensial inilah yang menyebabkan terjadinya transfer elektron dalam rangkaian reaksi redoks

*******