sống (kí hiệu là d t dS C ) và sự thay đổi entropi của môi trường (kí hiệu là d t dS m ) như thế nào? Entropi là một hàm trạng thái và có tính chất cộng tính (tức là entropi của hệ bằng tổng entropi của các thành phần nằm trong hệ) nên sự thay đổi entropi của hệ sẽ được xác định theo công thức: d t dS d t dS d t dS m C += (1.20) Thành phần d t dS C = 0 khi các quá trình diễn ra trong cơ thể sống đều là quá trình thuận nghịch. Song trên thực tế phần lớn các quá trình diễn ra ở cơ thể sống là những quá trình bất thuận nghịch, do vậy d t dS C >0 Thành phần dt dS m = 0 khi giữa cơ thể sống và môi trường không xảy ra quá trình trao đổi vật chất và năng lượng. Điều này không xảy ra vì trái với thực tế. Quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa cơ thể sống với môi trường là quá trình bất thuận nghịch (nhất là quá trình trao đổi nhiệt) do vậy d t dS m >0. Như vậy, khi d t dS C >0 và d t dS m >0 thì d t dS >0. Điều này là phù hợp với định luật II nhiệt động học. Trong cơ thể sống xảy ra trường hợp khi quá trình đồng hóa diễn ra với cường độ mạnh hơn so với quá trình dị hóa thì d t dS C <0. Trường hợp này gặp ở quá trình quang hợp của thực vật, khi đó có d t dS C <0. Bù lại, quá trình trao đổi chất giữa thực vật với môi trường nước, không khí và nhất là sự hấp thu năng lượng từ ánh sáng mặt trời đã làm tăng entropi của môi trường lên rất cao nhất là ở trung tâm mặt trời đã xảy ra các phản ứng hạt nhân để giải phóng năng lượng ánh sáng chiếu xuống trái đất. Các phản ứng hạt nhân bao giờ cũng có entropi vô cùng lớn. Do vậy, giá trị d t dS m sẽ lớn hơn không rất nhiều nên sự thay đổi entropi của hệ là d t dS vẫn lớn hơn không, phù hợp với định luật II nhiệt động học. Tóm lại khi áp dụng định luật II nhiệt động học vào hệ thống sống thì ta không nên tách rời cơ thể sống ra khỏi môi trường sống mà phải xem cơ thể sống và môi trường sống là cùng nằm trong một hệ. Về mối liên quan giữa entropi và độ trật tự cấu trúc của cơ thể sống, Schrodinger cho rằng: "Sự sống là sự hấp thụ entropi âm". Giải thích quan điểm này, theo tác giả là cơ thể sống luôn luôn duy trì độ trật tự cao của mình bằng cách hấp thụ chất dinh dưỡng có độ trật tự cao như protit, Gluxit, Lipit qua thức ăn. Thực ra, khi tiêu thụ chất dinh dưỡng, cơ thể sống không sử dụng chúng như một nguồn trật tự (để nguyên và dùng làm nguyên liệu để xây dựng nên cơ thể sống) mà chất dinh dưỡng sau khi hấp thụ được phân giải thành chất để tế bào có thể hấp thu được. Chẳng hạn Protein của thịt gà có độ trật tự cao (tức entropi thấp) khi được cơ thể hấp thụ nó sẽ bị phân giải thành các axit amin nên có độ trật tự kém hơn (tức entropi cao). Do vậy, quan điểm của Schrodinger là hoàn toàn không phản ánh đúng bản chất của quá trình tiêu hóa và hấp thu của cơ thể sống. Độ trật tự cấu trúc và độ trật tự của các quá trình sinh học diễn ra trong cơ thể sống không phải do entropi quyết định mà do cơ thể sử dụng nguồn năng lượng tự do từ nguồn thức ăn để duy trì sự tồn tại và phát triển của cơ thể sống. Trong quá trình phát sinh và hình thành sự sống trên trái đất, trải qua thời gian tiến hóa với sự chọn lọc của tự nhiên đã hình thành nên các loài sinh vật có sự thích nghi cao với từng loại môi trường sống. Do các nguyên lí của các quá trình sinh học quyết định đã làm cho cơ thể sống thích nghi cả về mặt cấu trúc cũng như thích nghi về mặt chức năng chứ không phải hoàn toàn do entropi quyết định như trong hệ lý hóa. Tuy nhiên mọi quá trình sinh lý, sinh hóa diễn ra trong cơ thể sống đều kèm theo sự thay đổi của entropi. Khi xét entropi riêng của một cơ thể sống mà không gắn với entropi của môi trường sống thì khi cơ thể ở trạng thái cân bằng dừng, entropi có một giá trị xác định nhưng không phải là cực đại và không đổi. Khi cơ thể sống nhiễm phóng xạ, nhiễm chất độc hại, nhiễm virut thì entropi sẽ tăng và có giá trị lớn hơn so với entropi khi ở trạng thái cân bằng dừng. Khi cơ thể sống có quá trình sinh tổng hợp chất (như quá trình quang hợp ở thực vật) diễn ra mạnh hơn so với quá trình phân hủy chất thì entropi sẽ giảm và có giá trị nhỏ hơn so với entropi khi ở trạng thái cân bằng dừng là trạng thái có tốc độ phản ứng tổng hợp cân bằng với tốc độ phản ứng phân hủy. Sự thay đổi entropi diễn ra trong cơ thể sống không vi phạm định luật II nhiệt động học vì cơ thể sống là một hệ mở chứ không phải là một hệ cô lập. XI. Năng lượng tự do Từ định luật I nhiệt động học đã thiết lập được công thức (1.3) là: dU = δQ- δA Từ định luật II nhiệt động học đã thiết lập được công thức (1.14) là: T Q dS δ = → δQ = T.dS Thay δQ = T . dS vào công thức (1.3) ta được: dU = T . dS - δA → -δA = dU - T . dS (1.21) Đối với quá trình đẳng nhiệt (là quá trình diễn ra ở nhiệt độ luôn không đổi) ta có thể viết: -δA = d(U - T.S) (1.22) Người ta đặt F = U - T.S và gọi F là năng lượng tự do. Năng lượng tự do là một hàm trạng thái . Thay F vào (1. 22) ta được: - dF = δA (1.23) Dấu trừ thể hiện quá trình sử dụng năng lượng tự do để thực hiện công. Đối với quá trình thuận nghịch, năng lượng tự do, được chuyển toàn bộ thành công. Từ vật lí đã xác định được đối với quá trình đẳng áp (là quá trình diễn ra ở áp suất luôn không đổi) nếu công sinh ra chỉ để chống lại áp suất bên ngoài thì công được tính theo công thức: δA = P . dV (1.24) δA: Công thực hiện P: Áp suất dV: Sự thay đổi thể tích Thay (1.24) vào (1.3) ta có: dU = δQ - P . dV → δQ = dU + P . dV (1.25) Đối với quá trình đẳng áp (P=hằng số), công thức (1.25) có thể viết: δQ = d(U + P . V) (1.26) Người ta đặt H = U + P . V và gọi H là hàm entanpi. Entanpi là một hàm trạng thái. Công thức (1.26) có thể viết lại như sau: δQ = dH (1.27) Đối với quá trình diễn ra ở điều kiện nhiệt độ và áp suất không thay đổi, người ta đưa vào hàm thế nhiệt động, kí hiệu là Z và được tính theo công thức: dZ = dH - T . dS (1.28) Hàm thế nhiệt động của phản ứng được tính theo công thức: ΔZ = ΔZ o + R.T.lnK (1.29) ΔZ o : Thế nhiệt động chuẩn khi phản ứng diễn ra ở nhiệt độ là 25 o C. R: Hằng số khí T: Nhiệt độ Kelvin ( o K) K: Hệ số cân bằng của phản ứng Dựa trên nghiên cứu sự phụ thuộc hệ số cân bằng của phản ứng vào nhiệt độ sẽ xác định được sự thay đổi của entanpi theo công thức: 2 RT Q dT Klnk δ = (1.30) → dT Klnd .T.RQ 2 =δ (1.31) Xác định được δQ, dựa vào công thức (1.27) sẽ tính ra dH. 1. Quá trình hình thành năng lượng tự do trong cơ thể sống Năng lượng tự do được hình thành trong cơ thể sống là do quá trình phân hủy các chất dinh dưỡng. Theo Crebs và Gonberg quá trình hình thành năng lượng tự do chia làm 3 giai đoạn chính sau đây: - Phân hủy các cao phân tử sinh học tới monome (đơn phân tử), như từ Protein tới axit amin, từ Gluxit tới glucose, từ Lipit tới glixerin và axit béo. Năng lượng tự do được giải phóng ra ở giai đoạn này chỉ chiếm từ 0,1% đến 0,5% năng lượng dự trữ có trong cao phân tử. - Sự chuyển hóa của các monome kể trên tới axit Piruvic và axetyl coenzim A (là axit Axetic đã hoạt hóa) và một số hợp chất nằm trong chu trình Crebs đã giải phóng ra năng lượng tự do đạt từ 15% đến 30% năng lượng dự trữ có trong monome. - Quá trình oxy hóa axetyl coenzim A tới khí CO 2 và H 2 O trong chu trình Crebs, năng lượng tự do được giải phóng ra đạt từ 70% đến 80% năng lượng dự trữ có trong axetyl coenzim A. Hay quá trình oxy hóa axit palmatic, năng lượng tự do được giải phóng ra chiếm 60%. 2. Sử dụng năng lượng tự do của cơ thể sống - Cơ thể sống sử dụng năng lượng tự do để cung cấp nhiệt cho cơ thể (ổn định nhiệt độ cơ thể vào mùa hè cũng như mùa đông). - Cơ thể sống sử dụng năng lượng tự do để thực hiện công cơ học (co cơ), công thẩm thấu (hấp thụ hay bài tiết nước và các sản phẩm chất dinh dưỡng), công hô hấp, công điện (duy trì điện thế tĩnh hay phát xung điện thế hoạt động) - Quan trọng hơn cả là cơ thể sống có khả năng tích lũy năng lượng tự do ở dạng các hợp chất cao năng (ATP). Hợp chất cao năng ATP chính là nguồn năng lượng vạn năng của mọi cơ thể sống nên được ví là "tiền tệ năng lượng". 3. Trạng thái cân bằng nhiệt động và trạng thái cân bằng dừng Trạng thái cân bằng nhiệt động: Là trạng thái chỉ đặc trưng cho hệ cô lập. Khi hệ ở trạng thái cân bằng nhiệt động sẽ có năng lượng tự do đạt giá trị cực tiểu và không đổi do vậy hệ không có khả năng sinh ra công. Khi hệ ở trạng thái cân bằng nhiệt động sẽ có entropi đạt giá trị cực đại, do vậy hệ có độ mất trật tự cao nhất. Trên thực tế khó bắt gặp trạng thái cân bằng nhiệt động vì khó tìm thấy hệ cô lập hoàn toàn. 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 37 o C). 1 Chương 2 ĐỘNG HỌC CỦA CÁC PHẢN ỨNG SINH VẬT Động học của các phản ứng sinh vật là nghiên cứu những cơ chế và các qui luật tiến triển theo thời gian của các phản ứng hóa sinh diễn ra trong cơ thể sống. Trong cơ thể sống thường xuyên diễn ra các phản ứng của quá trình trao đổi chất. Phản ứng diễn ra có thể là phản ứng bậc không, bậc một, bậc 2 , phản ứng tự xúc tác, phản ứng nối tiếp, phản ứng song song, phản ứng vòng, phản ứng dây chuyền Tùy điều kiện ban đầu và với sự tham gia của chất xúc tác hay chất ức chế mà các phản ứng hóa sinh xảy ra với tốc độ khác nhau và bằng các con đường khác nhau. I. Bậc phản ứng và tốc độ phản ứng Bậc phản ứng: Bậc của phản ứng bằng số lượng các loại phân tử (hay nguyên tử) tham gia trong một đơn vị cơ bản của chuyển biến hoá học mà nồng độ hay áp suất của chúng quyết định tốc độ phản ứng. Theo Gunberd và Vaag thì tốc độc của phản ứng: A = M+ N Được xác định bằng công thức: dt dC v −= = k . C v: Tốc độ phản ứng k: Hằng số tốc độ phản ứng C: Nồng độ chất A Dấu trừ thể hiện sự giảm nồng độ chất A theo thời gian diễn ra phản ứng. Với phản ứng tổng quát: aA + bB = mM + nN 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. Bậc của phản ứng (n) là tổng các số mũ của nồng độ các chất ở trong biểu thức tính tốc độ phản ứng (2.1), tức là n = a + b Dựa vào đó, người ta chia ra phản ứng bậc một, phản ứng bậc hai, phản ứng bậc ba. Ví dụ 1: Phản ứng:N 2 O = N 2 + 1/2 O 2 có v = k [N 2 O]là phản ứng bậc một. 2 Ví dụ 2: Phản ứng: 2HI=H 2 + I 2 có v = k [HI] 2 là phản ứng bậc hai. Ví dụ 3: Phản ứng: 2NO + H 2 = N 2 O + H 2 O có v = k [NO] 2 [H 2 ] là phản ứng bậc ba. II. Phản ứng bậc một Phản ứng bậc một là phản ứng: A P ⎯→⎯ k Tốc độ phản ứng được xác định theo công thức: v = dt dC − = kC (2.2) C: Nồng độ chất A k: Hằng số tốc độ phản ứng Giả thiết vào thời điểm ban đầu trước khi phản ứng diễn ra là t o = 0, ứng với nồng độ chất A là C o còn vào thời điểm t nồng độ chất A là C. Phương trình (2.2) có thể viết dưới dạng sau: kdt C dC −= Lấy tích phân 2 vế ta có: ∫∫ −= C C t 0 0 dt.k C dC t o C C t.kCln o −= → lnC - lnC o = - kt ln o C C =-k.t → o C C =e -kt C = C o e -kt (2.3) t Thời gian C O C o Nồng độ Hình 2.1: Sự thay đổi nồng độ chất A theo thời gian của phản ứng bậc 1. Phương trình (2.3) biểu diễn dưới dạng đồ thị: (hình 2.1) Từ đồ thị thể hiện nồng độ chất A giảm theo thời gian sau khi phản ứng xảy ra và giảm theo qui luật hàm số mũ. 3 III. Phản ứng bậc hai Phản ứng bậc hai là phản ứng: A+B P ⎯→⎯ k Theo định nghĩa, tốc độ phản ứng bậc 2 được xác định theo công thức: dt dP dt dC v =−= =k.C a .C b (2.4) Giả thiết ở thời điểm ban đầu trước khi phản ứng diễn ra là t o =0, ứng với nồng độ chất A là a còn nồng độ chất B là b. Sau một thời gian là t, phản ứng xảy ra, tạo thành sản phẩm có nồng độ là x, thì tốc độ phản ứng có thể viết dưới dạng sau: v = dt dx = k(a-x) (b-x) (2.5) Suy ra: = −− )xb()xa( dx k.dt Để giải phương trình trên, lấy tích phân 2 vế: ∫∫ −− = x o t o )xb()xa( dx dt.k → k.t = . )ba( 1 − ln )xb( )xa( − − + C (2.6) Để tìm hằng số C, dựa vào điều kiện khi t o =0 thì x = 0 Thay vào (2.6) sẽ được: k.0 = . )ba( 1 − ln b a +C → C = -ln b a → C = ln a b Thay hằng số C vào phương trình (2.6) sẽ xác định được hằng số tốc độ phản ứng: x)-a(b x)-(ab ln. t).ba( 1 k − = (2.7) IV. Phản ứng bậc ba Phản ứng bậc 3 là phản ứng: A + B + C P ⎯→⎯ k Theo định nghĩa, tốc độ phản ứng bậc 3 được xác định theo công thức: ==−= dt dP dt dC v k.C a .C b .C c (2.8) 4 Giả thiết ở thời điểm ban đầu trước khi phản ứng diễn ra là t o =0, ứng với nồng độ chất A là a, nồng độ B là b, nồng độ chất C là c. Sau một thời gian t phản ứng xảy ra, tạo thành sản phẩm có nồng độ là x, thì tốc độ phản ứng có thể viết dưới dạng sau: v = dt dx = k(a-x) (b-x) (c-x) (2.9) hoặc: )xc()xb()xa( dx −−− = k.dt Để giải phương trình trên, xét trường hợp đơn giản: a = b = c Phương trình khi đó sẽ có dạng: k.dt = 3 )xa( dx − Lấy tích phân hai vế phương trình trên sẽ được: ∫∫ − = x o 3 t o )xa( dx dt.k → C a 1 )xa( 1 2 1 t.k 22 + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − − = (2.10) Để tìm hằng số C, dựa vào điều kiện khi t o =0 thì x=0 Thay vào (2.10): C a 1 a 1 2 1 0.k 22 + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −= → C = 0 Vậy hằng số tốc độ của phản ứng bậc 3 khi nồng độ các chất tham gia vào phản ứng bằng nhau, được xác định theo công thức: ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − − = 22 a 1 )xa( 1 t.2 1 k (2.11) V. Phản ứng thuận nghịch Phản ứng thuận nghịch đơn giản nhất có dạng: A ⎯→⎯ 1 k 2 k P k 1 : Hằng số tốc độ phản ứng thuận k 2 : Hằng số tốc độ phản ứng nghịch 5 Giả thiết ở thời điểm bắt đầu xảy ra phản ứng t o =0, chất A có nồng độ là a, sau thời gian t phản ứng xảy ra, tạo sản phẩm P có nồng độ là x, khi đó nồng độ chất A sẽ là (a-x). Tốc độ phản ứng thuận nghịch được xác định theo phương trình: 2121 .)( vvxkxak dt dx dt dC v −=−−==−= (2.12) v 1 =k 1 (a-x) là tốc độ phản ứng thuận v 2 =k 2. x là tốc độ phản ứng nghịch Khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch (v 1 =v 2 ) thì tốc độ của quá trình sẽ bằng không (v=0) và hệ ở trạng thái cân bằng. Khi hệ ở trạng thái cân bằng, phương trình (2.12) được viết như sau: k 1 (a * -x * )-k 2 x * =0 (2.13) a * : Nồng độ chất A khi hệ ở trạng thái cân bằng x * : Nồng độ chất P khi hệ ở trạng thái cân bằng Từ (2.13) suy ra: * ** 1 2 x )xa(k k − = (2.14) Thay k 2 vào phương trình (2.12) sẽ được: x x xa kxak dt dx . )( )( * ** 11 − −−= * ** x )xaax( dt dx − = .k 1 → )xaax( dxx dt.k ** * 1 − = (2.15) Lấy tích phân hai vế phương trình (2.15) ta có: )x-a*ax( dx xdtk * x o * t o 1 ∫∫ = C)xaaxln( a x t.k x o ** * * 1 +−−= → k 1 .t [ ] C)xaaxln(axln a x *** * * +−−= (2.16) Để tìm hằng số C, dựa vào điều kiện khi t o =0 thì x=0. Thay vào phương trình (2.16) tính được C=0 6 Khi đó hằng số tốc độ phản ứng thuận được xác định theo công thức: )xaax( ax ln ta x k ** * * * 1 − = (2.17) Thay k 1 vào phương trình (2.14) sẽ tính được hằng số tốc độ của phản ứng nghịch: )( ln. )( ** * * * * ** 2 xaax ax ta x x xa k − − = )xaax( ax ln ta )xa( k ** * * ** 2 − − = (2.18) VI. 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 song song đơn giản có dạng: A C B k 2 k 1 Giả thiết ở thời điểm bắt đầu xảy ra phản ứng t o =0, chất A có nồng độ là a o , sau thời gian t phản ứng xảy ra tạo ra sản phẩm B có nồng độ là b và sản phẩm C có nồng độ là c còn nồng độ chất A khi đó là a. Tốc độ phản ứng được xác định theo phương trình: ak d t db v 11 == và ak dt dc v 22 == (2.19) v 1 : Tốc độ phản ứng chất A chuyển thành chất B v 2 : Tốc độ phản ứng chất A chuyển thành chất C Tốc độ của cả quá trình: a).kk(a.ka.k d t dc d t db d t da v 2121 +=+=+=−= (2.20) Lấy tích phân 2 vế ta có: [...]... e 2 dt k 2 − k1 o o ( ) 1 − k 1t e −1 k1 dt = − ( ) 1 −k 2t e −1 k2 Kết quả nồng độ chất C tại thời điểm t sẽ được xác định: Co Cc = k 2 1 − e −k1t − k1 1 − e −k 2 t (2 .33 ) k 2 − k1 C Biểu diễn các phương trình (2.27), (2 .31 ), (2 .33 ) về sự thay đổi nồng độ A chất A, B, C tham gia vào phản ứng B nối tiếp theo thời gian trên đồ thị sẽ có dạng như trên hình 2.2 [ ( )] ) ( 0 C t Hình 2.2: Sự thay đổi nồng... được kết quả nồng độ chất B tại thời điểm t kC C b = 1 o e −k1t − e −k 2t (2 .31 ) k 2 − k1 ( ) Tốc độ hình thành chất C sẽ được xác định qua nồng độ chất B và hằng số k2 theo phương trình: dC v = − b = k 2Cb dt 10 dC c = k 2Cb (2 .32 ) dt Cc: nồng độ chất C ở thời điểm t Thay giá trị Cb ở phương trình (2 .31 ) vào phương trình (2 .32 ) ta được: dCc k1 k 2 Co − k1t = (e − e −k2t ) dt k 2 − k1 hay v= dC c = k... phản ứng men - cơ chất (hình 2 .3) M M: Men C P C: Cơ chất MC: Phức chất men - cơ chất MC P: Sản phẩm của phản ứng Hình 2 .3 Phản ứng men - cơ chất IX 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: dC v=− = k o (2 .34 ) dt Phản ứng bậc không điển... mạch có n mắt xích được tính theo công thức: Pn=(1-β)n.β (2 .36 ) Chiều dài trung bình của mạch sẽ bằng: 1− β l= (2 .37 ) β Chiều dài của mạch phụ thuộc vào bản chất của phản ứng dây chuyền, điều kiện tiến triển của phản ứng như bình phản ứng, nhiệt độ, áp suất Tốc độ của phản ứng dây chuyền không nảy nhánh được xác định theo công thức: dn (2 .38 ) =no-g.n dt no: Số trung tâm hoạt động được tạo thành g:... → = → k1.dc=k2.db v 2 dt dt k 2 a dc k 2 (2. 23) Lấy tích phân 2 vế ta có: c b ∫ k1dc = ∫ k 2 db → k1c =k 2 b → c = o o k2 b k1 (2.24) Thay giá trị b từ phương trình (2.22) vào (2.24) tính được nồng độ chất C k a k k c = 2 b = 2 1 o 1 − e −( k1 + k 2 ).t k1 k1 (k1 + k 2 ) [ c= [ k 2 a o 1 − e −( k1 + k 2 ).t (k1 + k 2 ) ] ] (2.25) Từ phương trình (2. 23) cho biết trong phản ứng song song, nếu hai... hiệu Ca) và nồng độ chất B (kí hiệu là Cb) dC b =k.CaCb (2 .35 ) v= dt Khi sản phẩm của phản ứng tăng thì tốc độ phản ứng cũng tăng lên Một đặc trưng riêng của phản ứng tự xúc tác là trong khoảng thời gian tương đối dài, lượng sản phẩm của phản ứng tương đối nhỏ nhưng sau đó chuyển sang giai đoạn tiến triển cực nhanh của phản ứng Trong cơ thể phần lớn phản ứng chuyển từ Proenzyme thành enzyme là phản... dưới dạng: v= Cb= α1.e − k1.t + α 2 e − k 2 t (2.29) Trong đó α1, α2 là những hệ số cần phải xác định Lấy đạo hàm nghiệm Cb theo thời gian t ta có: dC b = −α1.k1.e −k1.t − α 2 k 2 e −k 2 t (2 .30 ) dt dC b từ (2 .30 ) vào phương trình (2.28) Thay Ca=Co e − k1.t , Cb từ (2.29) và dt ta được: ( ) ( − α1.k1e − k1.t − α 2 k 2 e − k 2 t = k1 C o e − k1.t − k 2 α1.e − k1.t + α 2 e − k 2 t ) Giản ước còn lại:... có dạng: k2 A ⎯k1 B ⎯⎯→ C ⎯→ Tốc độ của phản ứng từ chất A tạo thành chất B được xác định theo phương trình của phản ứng bậc nhất: dCa v=− = k1Ca (2.26) dt Giải phương trình này đã thu được kết quả ở phần phương trình bậc nhất: Ca = Co e − k1.t (2.27) Co: Nồng độ chất A tại thời điểm ban đầu (to=0) Ca: Nồng độ chất A tại thời điểm t Tốc độ sự tạo thành chất B sẽ bằng hiệu số giữa tốc độ hình thành... glicocol để tạo thành axit hipuric, cho nên trong nước tiểu chỉ phát hiện được axit hipuric Khi nồng độ axit hipuric lớn thì phản ứng chuyển axit benzoic thành axit hipuric là phản ứng bậc không Do vậy phần lớn axit benzoic kết hợp với axit glucuronic để tạo thành glucuronit, nên xét nghiệm thấy nồng độ axit hipuric không tăng còn nồng độ glucuronit tăng lên rất nhanh VII Phản ứng nối tiếp Phản ứng nối... 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 . trì thân nhiệt ổn định theo thời gian (ở người là 37 o C). 1 Chương 2 ĐỘNG HỌC CỦA CÁC PHẢN ỨNG SINH VẬT Động học của các phản ứng sinh vật là nghiên cứu những cơ chế và các qui luật. xác định: ( ) ( ) [] tk 1 tk 2 12 o c 21 e1ke1k kk C C −− −−− − = (2 .33 ) Biểu diễn các phương trình (2.27), (2 .31 ), (2 .33 ) về sự thay đổi nồng độ chất A, B, C tham gia vào phản ứng nối tiếp. định luật II nhiệt động học vì cơ thể sống là một hệ mở chứ không phải là một hệ cô lập. XI. Năng lượng tự do Từ định luật I nhiệt động học đã thiết lập được công thức (1 .3) là: dU = δQ- δA