Lý sinh học phần 4

Ho + O2→ OHo + Oo (nảy nhánh) Oo + H2→ OHo + Ho (tiếp tục mạch phản ứng) OHo + H2→ H2O + Ho (tiếp tục mạch phản ứng) Gốc tự do Ho tương tác với thành bình sẽ làm ngắt mạch phản ứng. Một số trường hợp quá trình tạo trung tâm hoạt động có thể không phải do các gốc tự do ban đầu trực tiếp gây nên mà do sản phẩm của phản ứng dây chuyền tạo nên. Ví dụ: Ro+O2→ROOo
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý sinh học phần 4 14giảm lượng gốc tự do như các chất ức chế sự hình thành gốc tự do sẽ làmgiảm tốc độ phản ứng dây chuyền.* Phản ứng dây chuyền nảy nhánh Phản ứng dây chuyền nảy nhánh là phản ứng ở mỗi mạch của phản ứngkhi một gốc tự do tham gia vào phản ứng có thể tạo ra hai hay nhiều gốctự do mới. Phản ứng ôxy hóa hydro là một phản ứng dây chuyền nảynhánh: H2 + O2→ Ho + H O o (tạo mạch) 2 Ho + O2→ OHo + Oo (nảy nhánh) Oo + H2→ OHo + Ho (tiếp tục mạch phản ứng) OHo + H2→ H2O + Ho (tiếp tục mạch phản ứng)Gốc tự do Ho tương tác với thành bình sẽ làm ngắt mạch phản ứng.Một số trường hợp quá trình tạo trung tâm hoạt động có thể không phải docác gốc tự do ban đầu trực tiếp gây nên mà do sản phẩm của phản ứng dâychuyền tạo nên.Ví dụ: Ro+O2→ROOo ROOo+RH→ROOH+Ro ROOH→ROo+OHoĐộ tăng lượng gốc tự do ở phản ứng dây chuyền nảy nhánh được xác địnhqua phương trình: dn =wo+ϕ.n (2.40) dtn: Nồng độ gốc tự dowo: Tốc độ tạo trung tâm hoạt động.ϕ=f-g, trong đó f là tốc độ nảy nhánh còn g là tốc độ đứt mạch.Nếu f>g thì nồng độ gốc tự do sẽ được xác định theo công thức: w n= o (2.41) g−fGiải phương trình (2.40) sẽ thu được nghiệm: ( ) w n = o e ϕt −1 (2.42) ϕNếu tích số ϕ.t rất lớn hơn 1 thì nghiệm được tính theo công thức: 15 w o ϕt n= e (2.43) ϕ* Đặc điểm của phản ứng dây chuyền Phản ứng dây chuyền có các đặc điểm sau:- Phản ứng dây chuyền có thời gian tiềm ẩn. Trong thời gian này chủ yếutạo trung tâm hoạt động đầu tiên.- Phản ứng dây chuyền có hai giới hạn nồng độ. Ở giới hạn nồng độ gốc tựdo thấp thì gốc tự do dễ tương tác với thành bình hay với phân tử chất ứcchế nên phản ứng không tiến triển được. Ở giới hạn nồng độ gốc tự do quácao thì các gốc tự do dễ tương tác với nhau gây ra hiện tượng đứt mạchnên làm cho tốc độ phản ứng tiến triển chậm lại.- Tốc độ phản ứng dây chuyền nảy nhánh không tuân theo định luậtArrhenius. Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng dây chuyền nảy nhánhtăng gấp bội so với định luật Arrenius. Taruxop theo cơ chế của phản ứng dây chuyền nảy nhánh đã giải thíchsự tác dụng của tia phóng xạ lên cơ thể sống. Khi chiếu xạ, nếu xét về mặtnăng lượng thì có giá trị rất thấp nhưng lại gây ra hiệu ứng sinh học cao(gọi là hiệu ứng nghịch lý năng lượng). Điều này được giải thích là do tiabức xạ đã gây ra hiện tượng ion hóa, tạo ra các trung tâm hoạt động lànhững gốc tự do và chính các gốc tự do đã gây ra phản ứng dây chuyềnnảy nhánh, dẫn tới hiệu ứng tổn thương ở sinh vật bị chiếu xạ. Taruxopcũng cho rằng các chất có tác dụng hạn chế tổn thương do tia xạ gây ra(gọi là các chất bảo vệ phóng xạ) là do nó ngăn chặn được phản ứng dâychuyền nảy nhánh. Phản ứng miễn dịch ở người khi tiêm kháng nguyên,sau thời gian ủ bệnh (thường từ 3 đến 21 ngày) kháng thể chưa xuất hiệntrong máu, sau đó là giai đoạn nồng độ kháng thể tăng theo hàm số mũ,không tỷ lệ thuận với lượng kháng nguyên đưa vào cơ thể. TheoE. Manuel, phản ứng tạo kháng thể diễn ra theo kiểu phản ứng dây chuyềnnảy nhánh. Ví dụ khi tiêm vaccine phòng bệnh bạch cầu, đưa vào cơ thểngười chỉ 0,36mg nhưng sau thời gian ủ bệnh, lượng kháng thể trong máuđã suất hiện lớn gấp 1 triệu lần so với lượng kháng nguyên. E. Manuelcũng cho rằng cơ thể khi bị nhiễm các độc tố như nọc độc của rắn, bò cạp,iperit, rixin... thì phản ứng tạo kháng thể xảy ra theo kiểu phản ứng dâychuyền nảy nhánh.XII. Nhiệt độ và tốc độ phản ứng Theo lý thuyết động học của các quá trình hoá học thì tốc độ phản ứngbao giờ cũng phụ thuộc vào nồng độ chất tham gia vào phản ứng và phụthuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng cũng tăng. Ban 16đầu được giải thích do tăng số lần va chạm của các nguyên tử hay phân tửtham gia vào phản ứng hoá học. Trên cơ sở tính toán xác suất va chạm,nếu va chạm nào giữa các nguyên tử hay phân tử cũng dẫn tới phản ứngthì tốc độ phản ứng sẽ tăng lên từ 102 đến 106 lần so với tốc độ thực tế đođược nếu ta tăng nhiệt độ trong khoảng từ 0oC đến 100oC. Từ đó các nhànghiên cứu cho rằng chỉ một phần trong số các va chạm đó mới có khảnăng tạo phản ứng hoá học. Phản ứng chỉ có thể xảy ra khi các nguyên tửhay phân tử đạt được một giá trị năng lượng nhất định gọi là năng lượnghoạt hóa. Năng lượng hoạt hóa là giá trị năng lượng nhỏ nhất mà nguyêntử hay phân tử cần phải đạt được mới có thể tham gia vào phản ứng.Các nhà nghiên cứu đã áp dụng hàm phân bố Maxwell - Boltzmann đểgiải thích mối liên quan giữa tốc độ phản ứng và năng lượng hoạt hóa.Maxwell - Boltzmann đã thiết lập được công thức : E ...