Tải bản đầy đủ (.doc) (23 trang)

Ðề cương học phần sinh lý học

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (143.91 KB, 23 trang )

ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN LÝ SINH HỌC
1. hãy cho biết hướng nghiên cứu và triền vọng của lý sinh ?
Sự áp dụng kiến thức vật lý vào nghiên cứu sinh học đã được thực
hiện vào cuối thế kỷ XVIII. Năm 1780 hai nhà khoa học Pháp là Lavoadie
và Laplace đã tiến hành thí nghiệm để khảo sát tính đúng đắn của định
luật I nhiệt động học khi áp dụng vào hệ thống sống. Năm 1791, Galvani,
giáo sư giải phẫu trường đại học Bolon (Italia) đã công bố kết quả
nghiên cứu trong quyển sách "Bàn về các lực điện động vật trong co
cơ", khẳng định có tồn tại dòng điện sinh vật. Năm 1859, Raymond đã
phát hiện phần trước và phần sau cầu mắt động vật có xương sống tồn
tại một hiệu điện thế và đo được giá trị từ 10 đến 38mV, gọi là điện thế
tĩnh (hay điện thế nghỉ ngơi). Năm 1865, Holgreen phát hiện được giá trị
hiệu điện thế giữa phần trước và phần sau cầu mắt động vật có xương
sống sẽ tăng lên khi mắt được chiếu sáng. Sau này các nhà khoa học
xác định, đó chính là điện thế hoạt động (hay điện thế hưng phấn). Năm
1875, Calton khẳng định khi mắt được chiếu sáng, không những điện
cầu mắt tăng lên như Holgreen đã phát hiện mà điện ở vùng thị giác trên
bán cầu đại não cũng tăng lên. Sau này các nhà khoa học xác định đó
chính là dòng điện hưng phấn xuất hiện khi mắt được chiếu sáng, đã lan
truyền theo dây thần kinh thị
giác tới vùng thị giác trên bán cầu đại não, dẫn tới hiệu ứng sinh học là
cảm nhận được ánh sáng. Năm 1922, Erlanger và Gasser dùng dao
động ký âm cực để đo dòng điện hưng phấn xuất hiện trong dây thần
kinh. Năm 1922,Viện Lý sinh ở Liên Xô cũ được thành lập. Năm 1929,
Berger ghi được điện não đồ của động vật. Lịch sử hình thành Lý sinh
đã được Taruxop, giáo sư trường Đai học tổng hợp Lomonoxop khẳng
định: "Lý sinh được xem như là một khoa học bắt đầu được hình thành
từ thế kỷ XIX".
Thế kỷ XX là thế kỷ phát triển mạnh mẽ những nghiên cứu khoa học về
Lý sinh trong các lĩnh vực: Nhiệt động học, động học của các quá trình
sinh vật, vận chuyển chất qua màng tế bào, quang sinh học và phóng xạ


sinh họcv.v...Thời kỳ đầu Lý Sinh được xác định như là một ngành khoa
học nghiên cứu các hiện tượng vật lý trong hệ thống sống. Sau đó Lý
sinh được xác định như là một ngành khoa học nghiên cứu các cơ chế
vật lí, đặc biệt là cơ chế hoá lý của các quá trình xảy ra trong hệ thống
sống ở mức độ phân tử, tế bào, mô và cơ thể.
Bước sang thế kỷ XXI, hàng loạt vấn đề đang được đặt ra cho các nhà
Lý sinh cần phải nghiên cứu. Đó là năng lượng sinh học, sự chuyển hoá
năng lượng và sử dụng năng lượng của hệ thống sống? Bản chất và cơ
chế hình thành điện thế sinh vật? Hiện tượng phân cực ở trong hệ thống
sống xảy ra như thế nào và có gì khác so với ở hệ vật lý ? Bản chất của
quá trình hưng phấn là vấn đề cần phải tiếp tục nghiên cứu. Các chỉ số
đặc trưng về vật lý và hoá lý đối với tế bào, mô, cơ quan, cơ thể có mối
liên quan như thế nào trong hệ thống tiến hoá ? Vấn đề tự điều chỉnh
các quá trình sinh học của cơ thể sống trước những thay đổi của yếu tố
môi trường cũng đang được các nhà Lý sinh quan tâm nghiên cứu. Sinh
học phóng xạ hiện đang thu hút nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu
nhằm phục vụ cho công tác chọn giống mới, bảo quản lương thực, thực
phẩm, công cuộc chinh phục vũ trụ, sử dụng năng lượng hạt nhân vì
mục đích hoà bình và không loại trừ khả năng có cuộc chạy đua vũ trang
trong việc nắm giữ "đòn hạt nhân đầu tiên" với tham vọng bá quyền thế
giới .
2. cho biết nội dung và công thức của định luật I nhiệt động học
và ứng dụng của nó trong hệ sinh vật ?
* Định luật I nhiệt động học được phát biểu như sau:
"Trong một quá trình nếu năng lượng ở dạng này biến đi thì năng lượng
ở dạng khác sẽ xuất hiện với lượng hoàn toàn tương đương với giá trị
của năng lượng dạng ban đầu".
Định luật I nhiệt động học bao gồm hai phần:
- Phần định tính khẳng định năng lượng không mất đi mà nó chỉ chuyển
từ dạng này sang dạng khác.

- Phần định lượng khẳng định giá trị năng lượng vẫn được bảo toàn (tức
giữ nguyên giá trị khi qui đổi thành nhiệt lượng) khi chuyển từ dạng năng
lượng này sang dạng năng lượng khác. Giá trị năng lượng chỉ được bảo
toàn khi quá trình xảy ra là quá trình thuận nghịch và hiệu suất của quá
trình đạt 100%. Đối với quá trình bất thuận nghịch, hiệu suất của quá
trình nhỏ hơn 100% thì ngoài phần năng lượng truyền cho hệ phải cộng
thêm phần năng lượng đã toả ra môi trường xung quanh.
Biểu thức toán học của định luật I nhiệt động học: Một hệ cô lập ở trạng
thái ban đầu có nội năng U1, nếu cung cấp cho hệ một nhiệt lượng Q thì
một phần nhiệt lượng hệ sử dụng để thực hiện công A, phần còn lại làm
thay đổi trạng thái của hệ từ trạng thái ban đầu có nội năng U1 sang
trạng thái mới có nội năng U2 (U2>U1). Từ nhận xét trên ta có biểu thức:
Q = ΔU + A
Trong đó ΔU = U2 - U1
Công thức (1.1) có thể viết dưới dạng:
ΔU = U1 - U1 = Q - A (1.2)
Đối với quá trình biến đổi vô cùng nhỏ, phương trình (1.2) có thể viết
dưới dạng:
dU = δQ - δA (1.3)
dU: Chỉ sự biến đổi nội năng, là hàm số trạng thái
δQ và δA: Chỉ sự biến đổi nhiệt và công, là hàm số của quá trình.
Từ biểu thức (1.2), định luật I nhiệt động học có thể phát biểu như sau:
"Sự biến thiên nội năng của hệ bằng nhiệt lượng do hệ nhận được trừ đi
công do hệ đã thực hiện".
Từ định luật I nhiệt động học dẫn đến các hệ quả sau đây:
- Nếu hệ biến đổi theo một chu trình kín (có trạng thái đầu và trạng thái
cuối trùng nhau) thì nội năng của hệ sẽ không thay đổi (U2 = U1→ΔU =
0).
- Khi cung cấp cho hệ một nhiệt lượng, nếu hệ không thực hiện công thì
toàn bộ nhiệt lượng mà hệ nhận được sẽ làm tăng nội năng của hệ.

Theo (1.2) ΔU = U2 - U1 = Q - A, nếu A = 0 → U2 - U1 = Q. Hệ nhận
nhiệt nên Q > 0 → U2 - U1 = Q > 0 → U2 > U1.
- Khi không cung cấp nhiệt lượng cho hệ mà hệ muốn thực hiện công thì
chỉ có cách là làm giảm nội năng của hệ.
Theo (1.2) ΔU = U2 - U1 = Q - A, nếu Q = 0 → U2 - U1 = -A
→ A = U1 - U2. Hệ muốn thực hiện công, tức A > 0
→ U1 - U2 > 0 → U1 > U2. Sau khi thực hiện công (tức A > 0), nội năng
của hệ đã giảm từ U1 xuống U2 nhỏ hơn.
- Hệ thực hiện theo chu trình kín, nếu không cung cấp nhiệt lượng cho
hệ thì hệ sẽ không có khả năng sinh công.
Theo (1.2) ΔU = Q - A, nếu hệ thực hiện theo chu trình kín, theo hệ quả
1 thì ΔU = 0 →
Q - A = 0 → Q = A
Do vậy, nếu Q = 0, tức không cung cấp nhiệt lượng cho hệ thì hệ cũng
không có khả năng sinh công, tức A = 0. Hệ quả này, có thể phát biểu
dưới dạng: "Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại một, là loại
động cơ không cần cung cấp năng lượng nhưng vẫn có khả năng sinh
công".
*Định luật I nhiệt động học áp dụng vào hệ sinh vật :
Người đầu tiên tiến hành thí nghiệm để chứng minh tính đúng đắn của
định luật I nhiệt động học khi áp dụng vào hệ thống sống là hai nhà khoa
học Pháp Lavoisier và Laplace vào năm 1780. Đối tượng thí nghiệm là
chuột khoang. Thí nghiệm cách ly cơ thể khỏi môi trường bên ngoài
bằng cách nuôi chuột trong nhiệt lượng kế ở nhiệt độ 0 C. Dùng một
lượng thức ăn đã xác định trước để nuôi chuột thí nghiệm.Trong cơ thể
chuột sẽ diễn ra các phản ứng phân huỷ thức ăn tới sản phẩm cuối cùng
là khí CO2 và H2O, đồng thời giải phóng ra nhiệt lượng Q1. Nếu coi ở
điều kiện 0 C, chuột đứng yên, không thực hiện công mà chỉ sử dụng
nhiệt lượng giải phóng ra do oxy hoá thức ăn để cung cấp nhiệt lượng
cho cơ thể và tỏa nhiệt ra môi trường, qua nhiệt kế đo được sự tăng

nhiệt độ, theo công thức sẽ tính được nhiệt lượng Q1. Đồng thời lấy một
lượng thức ăn tương đương với lượng thức ăn đã cho chuột ăn trước
khi thí nghiệm đem đốt cháy trong bom nhiệt lượng kế cũng tới khí CO2
và H2O, giải phóng ra nhiệt lượng Q2. So sánh hai kết quả thí nghiệm
thấy giá trị Q1 tương đương với Q2. Điều này chứng tỏ nhiệt lượng giải
phóng ra từ các phản ứng hoá sinh diễn ra trong cơ thể sống hoàn toàn
tương đương với nhiệt lượng giải phóng ra từ các phản ứng ôxy hoá
diễn ra ở ngoài cơ thể sống. Nói cách khác, hiệu ứng nhiệt của quá trình
ôxy hoá chất diễn ra ở trong cơ thể sống và hiệu ứng nhiệt của quá trình
ôxy hoá chất diễn ra ở ngoài cơ thể sống là hoàn toàn tương đương.
Để tăng độ chính xác của thí nghiệm, sau này có nhiều mô hình thí
nghiệm của nhiều nhà nghiên cứu được tiến hành nhưng đáng chú ý
nhất là của Atwater và Rosa vào năm 1904.
Đối tượng thí nghiệm là người và thời gian thí nghiệm là một ngày đêm
(24 giờ). Trong thời gian thí nghiệm, cho người tiêu thụ một lượng thức
ăn nhất định, thông qua đo lượng khí ôxy hít vào (hay khí CO2 thở ra),
nhiệt thải ra từ phân và nước tiểu... sẽ tính được hiệu ứng nhiệt của các
phản ứng phân huỷ thức ăn diễn ra ở cơ thể người trong 24 giờ. Đồng
thời đốt lượng thức ăn tương đương với lượng thức ăn mà người đã
tiêu thụ ở trong bom nhiệt lượng kế sẽ đo được nhiệt lượng toả ra.
Kết quả thí nghiệm của Atwater và Rosa khẳng định năng lượng chứa
trong thức ăn sau khi cơ thể tiêu thụ đã chuyển thành năng lượng giải
phóng thông qua quá trình phân giải bởi các phản ứng hoá sinh diễn ra
trong cơ thể sống. Năng lượng chứa trong thức ăn và năng lượng giải
phóng ra sau khi cơ thể phân giải thức ăn là hoàn toàn tương đương.
Nhiệt lượng trong cơ thể người được chia làm hai loại là nhiệt lượng cơ
bản (hay nhiệt lượng sơ cấp) và nhiệt lượng tích cực (hay nhiệt lượng
thứ cấp). Nhiệt lượng cơ bản xuất hiện ngay sau khi cơ thể hấp thụ thức
ăn và tiêu thụ ôxy để thực hiện phản ứng ôxy hoá đồng thời giải phóng
ra nhiệt lượng. Ví dụ khi cơ thể hấp thụ 1 phân tử gam (tức 1M) glucose,

lập tức xảy ra phản ứng ôxy hoá đường và giải phóng ra 678 KCal (nhiệt
lượng cơ bản). Cơ thể sẽ sử dụng nhiệt lượng cơ bản vào các hoạt
động sống, nếu còn dư sẽ
được tích luỹ vào ATP. Phần nhiệt lượng tích luỹ vào các hợp chất cao
năng gọi là nhiệt lượng tích cực. Trong cơ thể sống, nhiệt lượng cơ bản
và nhiệt lượng tích cực có liên quan với nhau. Nếu nhiệt lượng cơ bản
nhiều mà cơ thể sử dụng ít thì nhiệt lượng tích cực sẽ tăng lên. Nếu
nhiệt lượng cơ bản không có thì không những nhiệt lượng tích cực bằng
không mà cơ thể phải phân giải ATP, giải phóng ra năng lượng để cung
cấp cho các hoạt động sống. Ở trạng thái sinh lý bình thường, cơ thể
sống sẽ duy trì mối tương quan nhất định giữa nhiệt lượng cơ bản và
nhiệt lượng tích cực. Ở mức độ tế bào, có khoảng
50% năng lượng của chất dinh dưỡng được tích luỹ vào ATP.
3. hãy giải thích trạng thái cân bằng dừng.Trạng thái cân bằng dừng
trong hệ thống sống có đặc điểm gì ?
Trạng thái cân bằng dừng: Là trạng thái đặc trưng cho hệ mở nói chung
và hệ sinh vật nói riêng. Khi hệ ở trạng thái cân bằng dừng thì sự thay
đổi năng lượng tự do luôn xảy ra nhưng với một tốc độ không đổi. Sở dĩ
như vậy là do hệ luôn nhận năng lượng tư do từ bên ngoài qua con
đường thức ăn. Khi hệ ở trạng thái cân bằng dừng, entropi của hệ đạt
giá trị xác định và nhỏ hơn giá trị cực đại. Cơ thể sống luôn có xu hướng
duy trì trạng thái cân bằng dừng. Ví dụ như ở động vật ổn nhiệt luôn duy
trì thân nhiệt ổn định theo thời gian (ở người là 37oC).
Khi điều kiện sống thay đổi quá lớn thì cơ thể sẽ chuyển sang 1 trạng
thái dừng phù hợp hơn ( trạng thái nghỉ ngơi khác với luyện tập thể
thao ) có 3 phương thức chuyển trạng thái dừng:
a.Tiệm tiến
b. Độ lệch dư
c. Xuất phát giả
Hệ thống sinh vật : trao đổi cả vật chất lẫn năng lượng với môi

trường,độ trật tự cao, khả năng sinh công dồi dào => cân bằng dừng
4. Trình bày phương pháp nhiệt lượng kế gián tiếp và ứng dụng của
nó ?
Phương pháp đo nhiệt lượng của Lavoadie và Laplace dùng trong thí
nghiệm chứng minh tính đúng đắn của định luật I nhiệt động học khi áp
dụng vào hệ sinh vật, gọi là phương pháp nhiệt lượng kế gián tiếp. Cơ
sở của phương pháp này là dựa vào lượng khí ôxy tiêu thụ hoặc lượng
khí CO2 do cơ thể thải ra ở động vật máu nóng (động vật có vú và
người), có liên quan chặt chẽ với nhiệt lượng chứa trong thức ăn.
Ví dụ: Quá trình ôxy hóa glucose, phản ứng diễn ra như sau:
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 678 KCal
(180gam) (134,4l) (134,4l)
Từ phản ứng trên cho thấy cứ ôxy hoá hoàn toàn 1 phân tử gam
glucose thì cần phải tiêu thụ 6 phân tử gam ôxy đồng thời thải ra 6 phân
tử gam khí CO2 và giải phóng ra 678 KCal. Ở điều kiện tiêu chuẩn, mỗi
phân tử gam chất khí đều chứa 22,4 lít. Do vậy 6 phân tử gam ôxy hoặc
CO2 đều chứa: 6 x 22,4 lít = 134,4 lít.
Từ đó suy ra, cơ thể cứ tiêu thụ 1 lít O2 để ôxy hoá hoàn toàn một
phân tử gam glucose đồng thời thải ra 1 lít CO2 thì kèm theo giải phóng
một nhiệt lượng là: 678 KCal:
134,4 lít = 5,047 KCal/lít và gọi là đương lượng nhiệt của ôxy. Dựa và
phương pháp nhiệt lượng kế gián tiếp, có thể xác định được sự thải
nhiệt của bất kì động vật máu nóng nào thông qua số lít ôxy tiêu thụ
(hoặc số lít CO2 thải ra). Từ phản ứng ôxy hóa glucose ở trên và sau
này áp dụng chung cho Gluxit khi ôxy hoá hoàn toàn sẽ giải phóng ra
nhiệt lượng được tính theo công thức:
Q(KCal) = số lít O2 ( hoặc số lít CO2) x 5,047
Khi ôxy hóa Protein, nhiệt lượng giải phóng ra được tính theo công thức:
Q(KCal) = số lít O2 x 4,46
Khi ôxy hoá Lipit, nhiệt lượng giải phóng ra được tính theo công thức:

Q(KCal) = số lít O2 x 4,74
Đối với thức ăn hỗn hợp gồm cả Gluxit, Protein và Lipit khi bị ôxy hoá,
nhiệt lượng giải phóng ra được tính theo công thức:
Q(KCal) = số lít O2 x 4,825
Phương pháp nhiệt lượng kế gián tiếp còn có thể xác định được nhiệt
lượng giải phóng ra khi ôxy hoá thức ăn thông qua:
Thương số hô hấp là tỉ lệ khí CO2 trên khí O2.
Thương số hô hấp cũng thay đổi tuỳ thuộc vào loại thức ăn được ôxy
hoá.
Đối với phản ứng ôxy hoá glucose
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O
Thương số hô hấp = Số lít khí CO2 / Số lít O2=6 x 22,4 lít /6 x 22,4 lít =
1
Thương số hô hấp của glucose được sử dụng cho cả Gluxit.
Đối với phản ứng ôxy hóa Lipit có thương số hô hấp bằng 0,7, đối với
Protein bằng 0,8 còn với thức ăn hỗn hợp có giá trị nằm trong khoảng từ
0,85 đến 0,9.
Khi ôxy hoá thức ăn, bằng cách đo lượng khí O2 tiêu thụ và lượng khí
CO2 thải ra (đơn vị là lít), tính được thương số hô hấp. Dựa vào bảng
1.2, lấy giá trị đương lượng nhiệt của ôxy tương ứng với thương số hô
hấp nhân với số lít O2 tiêu thụ sẽ biết được nhiệt lượng giải phóng (còn
gọi là lượng nhiệt trao đổi hay trị số trao đổi năng lượng).
Ví dụ: Nếu thương số hô hấp là 0,85 thì có đương lượng nhiệt của ôxy
là 4,862 và biết cơ thể tiêu thụ 20 lít O2 thì trị số trao đổi năng lượng sẽ
là:
4,862 x 20 lít O2 = 97,24 KCal .
5. Trình bày định luật Hertz và ứng dụng của nó ?
Định luật Heccer phát biểu như sau: "Hiệu ứng nhiệt của các
phản ứng hoá học chỉ phụ thuộc vào dạng và trạng thái của chất đầu và
chất cuối mà không phụ thuộc vào cách chuyển biến". Định luật Heccer

có ý nghĩa rất quan trọng đối với hệ sinh vật. Trong hệ sinh vật diễn ra
nhiều phản ứng phức tạp, cho đến nay vẫn còn nhiều phản ứng trung
gian chưa có thể đo trực tiếp được hiệu ứng nhiệt. Dựa vào định luật
Heccer có thể giải quyết được khó khăn này.
6. Tại sao nói định luật II nhiệt động học là định luật về entropy ?
Định luật II nhiệt động học xác định được chiều hướng tự diễn biến của
một quá trình cũng như cho biết quá trình tự diễn biến đến khi nào thì
dừng lại và cho phép đánh giá khả năng sinh công của các hệ nhiệt
động khác nhau.
Định luật II nhiệt động học có ba cách phát biểu.
Cách phát biểu thứ nhất còn gọi là tiên đề Clausius đưa ra 1850: "Nhiệt
không thể tự động truyền từ vật lạnh sang vật nóng". Từ đó suy ra rằng
nhiệt nói riêng còn những quá trình nhiệt động nói chung chỉ có thể tự
diễn ra nếu xảy ra sự truyền năng lượng từ mức độ cao đến mức độ
thấp, tức là theo chiều gradien. Gradien của một thông số đặc trưng cho
một tính chất nào đó về trạng thái của hệ (như nồng độ) được xác định
bằng hiệu số giá trị của thông số đó ở tại hai điểm chia cho khoảng cách
giữa hai điểm đó Cách phát biểu thứ hai do Thomson phát triển tiên đề
của Clausius "Không thể có một quá trình biến đổi chuyển toàn bộ nhiệt
lượng thành công".
Theo cách phát biểu của Thomson thì hiệu suất hữu ích của quá trình
bao giờ cũng nhỏ hơn 1 (tức η < 1). Điều này có nghĩa trong tự nhiên
không có một quá trình nào có thể chuyển toàn bộ nhiệt lượng được
cung cấp thành công hữu ích.
Cách phát biểu thứ ba trên cơ sở ý kiến của Planck, cho rằng Entropi là
một tiêu chuẩn đầy đủ và cần thiết để xác định tính thuận nghịch và
không thuận nghịch của bất cứ quá trình vật lí nào diễn ra trong thiên
nhiên. Định luật II nhiệt động học phát biểu như sau:
"Đối với hệ cô lập, mọi quá trình trong tự nhiên đều diễn biến theo chiều
tăng của entropi".

Entropi là một hàm trạng thái nên nó chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và
trạng thái cuối cùng của hệ.
S1=
1
1
T
Q
, S2=
2
2
T
Q
S1: Entropi ở trạng thái đầu
S2: Entropi ở trạng thái cuối
Đối với quá trình thuận nghịch theo công thức (1.12) ta có:
S1=S2 → S = Const (hằng số) (1.15)
Trong một hệ nếu chỉ xảy ra các quá trình thuận nghịch thì hệ luôn duy
trì ở trạng thái cân bằng nên entropi của hệ là không đổi. Đối với quá
trình không thuận nghịch thì S >
T
Q
vì nhiệt lượng cung cấp cho hệ
không chỉ làm thay đổi entropi của hệ mà còn làm thay đổi entropi của
môi trường xung quanh do sự ma sát và tỏa nhiệt. Thực nghiệm đã xác
định đối với một quá trình không thuận nghịch thì entropi của hệ ở trạng
cuối (tức S2) bao giờ cũng lớn hơn so với entropi của hệ ở trạng thái
đầu (tức S1). Do vậy:
S2-S1>0 (1.16)
Trong một hệ xảy ra các quá trình không thuận nghịch thì entropi của hệ
bao giờ cũng tăng lên. Do vậy, nếu là hệ cô lập thì các quá trình xảy ra

trong hệ sẽ tiến triển theo chiều tăng của entropi và entropi của hệ sẽ
đạt giá trị cực đại ở trạng thái cân bằng nhiệt động.
Tính chung cho cả quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch thì sự
thay đổi entropi
của hệ có thể viết như sau:
ΔS ≥ 0 (1.17)
Đối với quá trình thay đổi entropi vô cùng nhỏ (gọi là quá trình vi phân)
thì: dS ≥ 0 (1.18)
(Dấu bằng dùng cho quá trình thuận nghịch còn dấu lớn hơn dùng cho
quá trình không thuận nghịch).
……………
7. Tốc độ phản ứng là gì ? trong cơ thể sinh vật có những loại phản
ứng nào ?
Tốc độ phản ứng là tốc độ xuất hiện hay biến mất 1 chất của hợp chất
tham gia phản ứng
Tốc độ phản ứng được xác định theo công thức:
v = k. [A]a[B]b (2.1)
[A] và [B] là nồng độ chất A và nồng độ chất B còn a và b là các hệ số
của chất A và của chất B còn k là hằng số tốc độ phản ứng.
• các loại phản ứng trong cơ thể sinh vật :
phản ứng đơn phân tử : biến đổi cấu trúc 1 loại phân tử
phản ứng nhị phân tử : biến đổi cấu trúc 2 loại phân tử
phản ứng tam phân tử : biến đổi cấu trúc 3 loại phân tử.
tốc độ phản ứng :
Phản ứng bậc một
Phản ứng bậc một là phản ứng: A → P
Tốc độ phản ứng được xác định theo công thức:
v =-
dC
dt

= kC
C: Nồng độ chất A
k: Hằng số tốc độ phản ứng
Phản ứng bậc hai
Phản ứng bậc hai là phản ứng: A+B → P
Theo định nghĩa, tốc độ phản ứng bậc 2 được xác định theo công thức:
V= -
dt
dC

=
dt
dP
=k.Ca.Cb
Phản ứng bậc ba
Phản ứng bậc 3 là phản ứng:
A + B + C → P
Theo định nghĩa, tốc độ phản ứng bậc 3 được xác định theo công thức:
V= -dC/dt=dP/dt=k.Ca.Cb.Cc
Phản ứng thuận nghịch
Phản ứng thuận nghịch đơn giản nhất có dạng
Phản ứng song song
Trong cơ thể sống có nhiều chất tham gia vào các phản ứng song song.
Thí dụ như glucose có thể bị oxy hóa theo con đường oxy hóa khử của
chu trình Crebs hoặc theo chu trình hecxozamonophotphat
phản ứng nối tiếp
phản ứng vòng
Phản ứng bậc không
Phản ứng bậc không là phản ứng có tốc độ không thay đổi và tốc độ
phản ứng không phụ thuộc vào nồng độ chất tham gia vào phản ứng.

Tốc độ phản ứng bậc không được xác định theo phương trình:
Phản ứng tự xúc tác
Phản ứng tự xúc tác là phản ứng tạo thành sản phẩm và sản phẩm lại
đóng vai trò là một chất xúc tác.
Phản ứng dây chuyền
Phản ứng dây chuyền là một hệ thống các phản ứng và có sự xúc tác
của sản phẩm trung gian. Điều kiện để có thể xảy ra phản ứng dây
chuyền là phải có các trung tâm hoạt động đầu tiên. Các trung tâm hoạt
động đầu tiên thường là các gốc tự do. Các gốc tự do có các điện tử
không được ghép đôi nên chúng có khả năng tham gia vào phản ứng
hoá học rất cao do vậy chúng thường có thời gian sống rất ngắn. Gốc tự
do khi tham gia vào phản ứng với các phân tử ngoài tạo thành sản phẩm
cuối cùng còn có khả năng tạo ra sản phẩm trung gian là những gốc tự
do mới và gốc tự do mới này lại tiếp tục tương tác với các phân tử khác
để gây ra phản ứng tiếp theo.

×