Lexikon der Ernährung: Redoxpotenzial
Redoxpotenzial, E redox potential, ein quantitatives Maß für die Elektronenaffinität (d. h. Oxidationskraft) bzw. die Tendenz der Glieder der Redoxkette, Elektronen abzugeben (d. h. Reduktionskraft). Oxidations- bzw. Reduktionsmittel lassen sich nach Vorzeichen und Stärke ihres R. in einer Redoxkette anordnen. Das physiko-chemisch definierte Standardpotenzial bzw. Normalpotenzial E0 (pH 0, pH 2 ca. 0,1MPa) ist allerdings für biologische Zwecke nicht geeignet. Man wählt daher als Bezugspunkt das Normalpotenzial E0’ bei pH 7,0. E0’ hat gegenüber dem E0 eine Potenzialdifferenz von –0,42Volt. Der Wert von E0’ gilt aber nur unter Standardreaktionsbedingungen (s. Lehrbücher der Biochemie). Diese sind unter physiologischen Verhältnissen nicht gegeben, da das Konzentrationsverhältnis der oxidierten und reduzierten Stufe eines Redoxpaares in die Rechnung eingeht. So ist der NAD+ / NADH-Quotient eine wichtige regulatorische Größe der Reduktionskraft enzymatischer Systeme in der Zelle.
Das aktuelle R. E’ wird deshalb ausgedrückt durch: E’ = E0’ + (0,06/n) log Ox/Red (30 °C). Das R. ist mit der freien Enthalpie (gibbssches Potenzial) ΔG0 wie folgt verknüpft: ΔG0= –nFE0. Hierbei bedeuten n den Valenzwechsel und F die Faraday-Konstante.
Eine Anordnung von Redoxpaaren – z. B. NAD+ / NADH + H+ – nach steigenden E0’-Werten zu einer Redoxskala wird z. B. bei der Formulierung der Reihenfolge der Glieder der Atmungskette vorgenommen. Je höher der Wert von E0’, um so stärker oxidierend wirkt ein Stoff bzw. Redoxpaar: Das System mit dem positiveren (höheren) E0’ oxidiert ein System mit einem negativeren E0’.
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