ĐỀ CƯƠNG ôn tập lí SINH

đề cương ôn tập môn lý sinh dành cho sinh viên y khoa, công nghệ sinh học, sinh học, thú y, khoa học môi trường, công nghệ môi trường, khoa học cây trồng, lâm sinh, .... Đề cương gồm 49 câu, gồm 39 câu ôn tập lý thuyết và 10 câu hỏi bài tập. Chúc các bạn ôn thi tốt và đạt kết quả cao

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP PHẦN LÍ THUYẾT Câu 1: Trình bày áp dụng nguyên lý nhiệt động học thể sống Trạng thái cân bằng nhiệt động cân bằng dừng, biến đổi entropi thể * Áp dụng nguyên lí nhiệt động học thể - Áp dụng nguyên lí I nhiệt động học vào hệ thống sống: / Trong trình, lượng dạng biến lượng dạng khác xuất với lượng hoàn toàn tương đương với gía trị lượng dạng ban đầu Biểu thức: 𝑄 = Δ𝑈 + 𝐴 } ⇒ Δ𝑈 = 𝑈2 − 𝑈1 = 𝑄 − 𝐴 Δ𝑈 = 𝑈2 − 𝑈1 Trong đó: U1 nội ban đầu U2 nội trạng thái Q nhiệt lượng cấp cho hệ A công thực ⟶ Định luật I nhiệt động học: “Sự biến thiên nội hệ nhiệt lượng hệ nhận trừ công hệ thực hiện” + Định luật Heccer: / Hiệu ứng nhiệt phản ứng hóa học phụ thuộc vào dạng trạng thái chất đầu chất cuối mà không phụ thuộc vào cách chuyển biến ./ Định luật có ý nghĩa quan trọng hệ sinh vật + Trong thí nghiệm chứng minh tính đắn định luật áp dụng vào thể sống Lavaisien Laplace đưa phương pháp lượng kế gián tiếp dựa sở: Lượng oxi tiêu thụ lượng CO2 thể thải động vật máu nóng (động vật có vú người) có liên quan chặt chẽ với nhiệt lượng chứa thức ăn + Nguyên lí I áp dụng cho hệ thống sống viết dạng: ∆𝑄 = ∆𝐸 + ∆𝐴 + ∆𝑀 Trong đó: ∆𝑄 nhiệt lượng sinh trình đồng hóa thức ăn ∆𝐸 nhiệt lượng môi trường xung quanh ∆𝐴 công mà thể thực ∆𝑀là lượng dự trữ ⟶ Đây phương pháp trình cân nhiệt thể người, người ta thấy lượng thức ăn cung cấp lượng tỏa Nhiệt lượng sinh thể chia làm loại: nhiệt lượng sơ cấp thứ cấp + Đối với thể bình thường lượng dự trữ vào thể khoảng 50%, bệnh lí lượng giảm, phần lượng thể tỏa dạng nhiệt lượng sơ cấp chiếm phần lớn Tỉ lệ phụ thuộc vào tỉ lệ cường độ tỏa nhiệt, cường độ thu nhiệt + Trong y học, ứng dụng để chế tạo “Ban nhiệt” thiết bị xác định nhiệt lượng phần thức ăn sinh ra, từ xác định chế độ dinh dưỡng hợp lý cho thể sống cho giai đoạn phát triển cho tình trạng sức khỏe, bệnh tật, nghề nghiệp, Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 + Ở hệ thống sống, công sinh dòng nhiệt lượng từ bên vào mà thay đổi nội hệ thống sống nhờ trình sinh hóa, sinh học, nhờ thay đổi entropi Hoạt động sinh công khác trình sinh công máy nhiệt bình thường + Tính chất nhiệt tính chất tổng quát vật chất sống, đặc trưng cho tế bào có chuyển hóa bản, chức sinh lí kéo theo sinh nhiệt Đối với người động vật, nguồn gốc nhiệt lượng thức ăn Thức ăn thể sử dụng thông qua trình hoạt động hóa để cải tạo tổ chức, tạo thành chất dự trữ lượng thể, phát sinh nhiệt để sinh công hoạt động học thể VD: - Hiệu ứng nhiệt phản ứng diễn thể người 24h Nhiệt lượng tỏa xung quanh 1374 Kcal Nhiệt lượng tỏa thở 181 Kcal Nhiệt lượng tỏa bốc qua da 227 Kcal Nhiệt khí thải 43 Kcal Nhiệt tỏa từ phân nước tiểu 23 Kcal Hiệu đỉnh (do sai số) 31 Kcal Tổng cộng nhiệt lượng thải 1879 Kcal - Nhiệt lượng thức ăn cung cấp 56,8 gam protein 237 Kcal 79,9 gam gluxit 335 Kcal 140 gam lipit 1307 Kcal Tổng cộng 1879 Kcal - Áp dụng nguyên lí II nhiệt động học vào hệ thống sống: + Định luât II cho ta xác định chiều hướng tự diễn biến trình cho ta biết trình tự diễn biến đến dừng lại cho phép đánh giá khả sinh công hệ nhiệt động khác Khắc phục hạn chế định luật I nhiệt động học + Ba cách phát biểu định luật II nhiệt động học: / Tiên đề Clausius: “Nhiệt tự động truyền từ vật lạnh sang vật nóng” / Phát biểu Thomson: “Không thể có trình biến đổi chuyển toàn nhiệt thành công” / Phát biểu Plack: “Đối với hệ cô lập với trình tự nhiên diễn biến theo chiều tăng entropi” + Định luật II nhiệt động học có tính thống kê, độ xác phụ thuộc vào số phân tử có hệ Trạng thái trật tự (có entropi lớn) có xác suất cao trạng thái có trật tự cao (có entropi nhỏ) + Hệ thống sống hệ thống mở, xảy trình trao đổi vật chất lượng với môi trường Với trình diễn hệ thống sống có hiệu suất hữu ích < 100% Qúa trình quang hợp thực vật có hiệu suất v2) 𝐴+𝐵 ⇌𝐶+𝐷 + Tốc độ phản ứng không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu, đáng kể nồng độ dừng liên tục giữ nguyên dòng vật chất vào + Chất xúc tác làm thay đổi nồng độ dừng + Là trạng thái mà thể sống có xu hướng trì - Biến đổi entropi (S) thể + Tại trạng thái dừng hệ, S có giá trị không đổi, chuyển từ trạng thái dừng sang trạng thái dừng khác, S thay đổi lượng ∆𝑆 = 𝑆2 − 𝑆1 + Đối với hệ mở trao đổi vật chất, lượng với môi trường bên chia làm phần 𝑑𝑆 = 𝑑𝑆𝑐 + 𝑑𝑆𝑚 Với: / 𝑑𝑆𝑐 phần thay đổi S tương tác bên thể sống (𝑑𝑆𝑐 > 0) / 𝑑𝑆𝑚 phần thay đổi S tương tác với môi trường (𝑑𝑆𝑚 > 0, < 0, = 0) Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 + Trạng thái thể tương ứng với biến tốc entropi / 𝑑𝑆𝑚 = ⇒ dS = 𝑑𝑆𝑚 > 0, entropi tăng, trật tự hệ giảm, hệ khó tồn ./ 𝑑𝑆𝑚 > ⇒ dS lớn, entropi tăng mạnh, thể đau yếu, ăn ít, lượng thải nhiều ./ 𝑑𝑆𝑚 < ⇒ // | 𝑑𝑆𝑚 | < | 𝑑𝑆𝑐 | → dS > 0: thể phát triển không mạnh, hay đau ốm, trật tự không ổn định, hỗn loạn tăng nhanh, thức ăn vào thể không hấp thụ hấp thụ lượng thải lớn // | 𝑑𝑆𝑚 | > | 𝑑𝑆𝑐 | → dS < 0: thể khỏe mạnh, độ trật tự cao, hỗn loạn giảm, thức ăn vào thể hấp thụ hết, thải chất cặn bã không cần thiết .// | 𝑑𝑆𝑚 | = | 𝑑𝑆𝑐 | → dS = 0: trạng thái dừng + Cơ thể sống tuân theo định luận: entropi tăng mức độ hỗn loạn tăng → nên cần ăn uống, nghỉ ngơi, luyện tập hợp lí Câu 2: Các loại vận chuyển vật chất qua màng tế bào (thụ động, tích cực thực, ẩm bào) - Quá trình vận chuyển thụ động + Khái niệm: vận chuyển thụ động trình xâm nhập chất theo tổng đại số vectơ loại gradien không hao tốn lượng trình trao đổi chất + Năng lượng: sử dụng lượng dự trữ građien tế bào cung cấp thêm lượng lấy từ phản ứng hóa sinh + Động lực: loại gradien khác tồn phía màng, ta có loại gradien sau: / Gradien nồng độ chênh lệch nồng độ bên bên màng tế bào ./ Gradien áp suất thẩm thấu: chênh lệch áp suất thẩm thấu, đặc biệt áp suất thẩm thấu keo phân tử protein gây nên, bên bên màng tế bào ./ Gradien màng xuất tính bán thấm màng, màng có chất có khích thước nhỏ (ion, chất vô cơ, ) qua ./ Gradient độ hòa tan: xuất ranh giới pha không trộn lẫn pha nước với pha lipit ./ Gradien điện xuất chênh lệch điện bên bên màng tế bào → Trong loại gradien gradien có giá trị tuyệt đối lớn định hướng vận chuyển dòng vật chất - Chiều vận chuyển vật chất phụ thuộc vào yếu tố: + Tương quan gradient vùng màng + Cường độ trao đổi chất tế bào + Tương quan tổng hợp phân hủy đại phân tử quan trọng có thành phần chất nguyên sinh - Các gradien kể hàm số sinh lí tế bào có liên quan với Chúng giữ vai trò quan trọng việc điều khiển tốc độ vận chuyển thụ động hất vào tế bào khỏi tế bào Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 - Ứng dụng: nghiên cứu vai trò chất kích thích gây tổn thương tính thấm màng ion, điều trị ung thư - Vận chuyển thụ động thực theo nhiều chế khác song khuếch tán chủ yếu Quá trình khuếch tán xảy trường hợp tồn gradien nồng độ + Định luật khuếch tán 𝑑𝑚 𝑑𝐶 = −𝐷𝑆 𝑑𝑡 𝑑𝑥 𝑑𝑚 Trong đó: tốc độ khuếch tán vật chất (gam/giây) 𝑑𝑡 D hệ số khuếch tán ( D = const) S diện tích bề mặt màng tế bào nơi vật chất thấm qua (cm2) 𝑑𝐶 𝑑𝑥 gradien nồng độ + Định luật Fich 𝑑𝑚 𝑆𝑑𝑡 Với iKT lượng vật chất thấm qua đơn vị diện tích đơn vị thời gian + Phương trình Berlien Colender 𝑑𝑚 = 𝑃𝑆(𝐶1 −𝐶2) 𝑑𝑡 Trong đó: C1, C2 nồng độ chất phía màng tế bào P số thấm, phụ thuộc chất chất thấm 𝑳ượ𝒏𝒈 𝒗ậ𝒕 𝒄𝒉ấ𝒕 𝒕𝒉ấ𝒎 𝒓𝒂 𝒃ê𝒏 𝒏𝒈𝒐à𝒊 𝑷= 𝑳ượ𝒏𝒈 𝒗ậ𝒕 𝒄𝒉ấ𝒕 𝒄ó 𝒕𝒓𝒐𝒏𝒈 𝒕ế 𝒃à𝒐 - Các loại khuếch tán: + Khuếch tán liên hợp: tượng khuếch tán trung gian nhờ chất mang Quá trình vận chuyển chất có tạo phức chất với chất khác để giải thích xâm nhập glucose, glixerin, axit amin số chất khác vào tế bào 𝑀1 + 𝐶 → 𝑀1 𝐶 Tốc độ vận chuyển phụ thuộc vào tốc độ kết hợp tốc độ phân li chất chất vận tải + Khuếch tán đơn giản: chất vận chuyển theo chiều gradien nồng độ Tốc độ vận chuyển phụ thuộc vào chênh lệch nồng độ Nếu tốc độ cao vận chuyển nhanh + Khuếch tán trao đổi: tương tự khuếc tán liên hợp song chất mang thực chế vận chuyển vòng, sau đưa chất vận chuyển khỏi tế bào, chất mang (M) lại kết hợp với chất khác loại phía ngoại màng lại vận chuyển nước vào bên 𝑖𝐾𝑇 = Na+ + M Na+ + M Tế bào hồng cầu Huyết Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 Ion Na+ hồng cầu bị thay Na+ huyết nồng độ Na+ huyết thanh, nồng độ Na+ hồng cầu huyết không thay đổi * Quá trình vận chuyển tích cực - Khái niệm: trình vận chuyển chất ngược hướng vectơ tổng gradien tiêu tốn lượng trình trao đổi chất (do phân hủy glucôzơ hô hấp) - Quá trình vận chuyển tích cực đáp ứng nhu cầu trình trao đổi chất đòi hỏi vận chuyển ion số chất ngược hướng tổng gradien hoạt động sống tế bào - Quá trình vận chuyển tích cực vận chuyển có tính chọn lọc diễn có nhu cầu tế bào, có than gia chất mang (đặc hiệu không đặc hiệu) - Quá trình vận chuyển gọi “tích tụ” dòng vật chất từ vào tế bào; gọi “xuất tích” vật chất từ tế bào môi trường - Vận chuyển tích cực gồm chế: + Chuyển dịch nhóm: chất vận chuyển bị thay đổi qua tạo thành liên kết đồng hóa trị mới, lượng vận chuyển lượng cần thiết để tạo chất + Vận chuyển tích cực tiền phát: chất vận chuyển nhờ tạo thành liên kết hóa trị chất mang Năng lượng vận chuyển lượng làm biến đổi hình dạng chất mang + Vận chuyển tích cực thứ phát: chất vận chuyển cách tích cực kéo theo vận chuyển chất thứ - Bản chất trình vận chuyển tích cực: màng tế bào có tính bán thấm nên dẫn tới phân bố không đồng số ion bên bên màng nhu cầu trao đổi chất → chất vận chuyển ngược chiều tổng vectơ gradien - Ứng dụng: nghiên cứu nơtron thần kinh tế bào thận nhu cầu vận chuyển ion chủ động * Thực bào ẩm bào - Khái niệm: trình vận chuyển vật chất bổ sung cho vận chuyển thụ động tích cực Các hất hòa tan nước, protein hạt gồm số phân tử lớn vào tế bào nhờ chức tích cực màng mà không cần khuếch tán qua lỗ màng - Các yếu tố hóa lí bề mặt, tương tác hóa học với tính chất màng tế bào giúp tế bào hấp thụ dạng vật chất Là trình vận chuyển tích cực tiêu tốn lượng, tính chọn lọc không cao - Bào quan đóng vai trò bào quan tiêu hóa trình thực ẩm bào lizoxom, chứa nhiều enzym phân giải nhiều chất tế bào hấp thụ - Thực bào: + Là tượng tế bào có khả hấp thụ hạt vi khuẩn, virut, Màng tế bào lồi lên bao lấy thể môi trường, hình thành không bào tiêu hóa + Đa số tế bào trạng thái tự do: sinh vật đơn bào (tảo), nằm thành phần mô (mô cơ, gan, ruột non) + Quá trình thực bào xảy giai đoạn: / Giai đoạn 1: tế bào hấp thụ hạt giữ chặt hạt bề mặt màng tế bào Giai đoạn liên quan đến yếu tố hóa lí (như diện tích bề mặt, tương tác hóa học, ) / Giai đoạn 2: màng tế bào uốn lõm vào phía tế bào chất để bọc lấy hạt cần đưa vào nội bào Giai đoạn chủ yếu liên quan đến màng tế bào + Ý nghĩa: Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 ./ Ở loài sinh vật tiến hóa bậc thấp (vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, ) giúp hấp thụ chất dinh dưỡng / Ở động vật có vú, người giúp bảo vệ thế, tiêu diệt vi khuẩn, virut, tiêu diệt tế bào hồng cầu già, mảnh xác tế bào tị tổn thương, - Ẩm bào ( Uống bào) + Khái niệm: tượng tế bào có khả hút giọi chất lỏng giọt mỡ vào nội bào + Quá trình diễn theo giai đoạn: / Giai đoạn 1: hấp thụ giọt chất lỏng lên bề mặt màng tế bào / Giai đoạn 2: màng tế bào uống lõm vào phía tế bào chất, để bọc lấy giọt chất lỏng, tạo không bào để đưa vào nội bào + Quá trình xảy không bào lớn, chứa phân tử có hình dạng định hòa tan đặc trưng protein, axit amin, kiềm hòa tan + Sau thực trình màng tế bào nguyên vẹn không bị thay đổi + Ý nghĩa: nghiên cứu thấm hút mỡ tế bào biểu mô ruột non, phân giải chất độc hại hấp thụ tế bào, Câu 3: Đặc điểm điện nghỉ Vẽ sơ đồ thiết bị đo, điều kiện cần ý đo điện nghỉ - Khái niệm: Điện nghỉ (điện tĩnh) điện đặc trưng cho trạng thái sinh lí bình thường đối tượng sinh vật, chênh lệch điện bên màng TB TB không bị kích thích, phía màng mang điện tích âm so với phía màng tích điện dương - Thí nghiệm phát điện nghỉ mô tả sau: đo hiệu điến nghỉ tế bào (một sợi thần kinh) + Khi điện cực đặt bề mặt sợi thần kinh chênh lệch điện + Khi chọc điện cưc qua màng vào sâu tế bào, điện cực điện cực đặt bề mặt sợi thần kinh hai đầu điện cực xuất hiệu điện + Khi điện cực chọc xuyên qua màng, chênh lệch điện Như phần bên tế bào môi trường bên tồn hiệu điện Sự chênh lệch điện gọi điện nghỉ hay điện tĩnh - Đặc điểm điện nghỉ: + Mặt tế bào sống luôn có giá trị điện âm so với mặt tức chiều điện nghỉ không đổi Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 + Bình thường điện nghỉ có giá trị điện giảm chậm theo thời gian - Sơ đồ thiết bị đo: Điện nghỉ đo vôn kế điện tử có điện trở lối vào lớn (1010 Ω) - Hai điều kiện cần ý đo điện nghỉ: + Để đo hiệu điện nghỉ, buộc phải chọc hai cực qua màng TB, làm cho màng tổn thương nhiều Vì điện ghi thực chất điện xuất tế bào bị tổn thương + Đề giảm tổn thương tới mức độ tối thiểu điện cực dùng để chọc màng phải có kích thước nhỏ (vi điện cực) cho hiệu điện ghi xem điện nghỉ Câu 4: Mô tả điện hoạt động, điện hoạt động tại chỗ Đặc tuyến điện hoạt động điển hình nêu giai đoạn hình thành Giải thích xuất điện bằng thuyết ion màng - Khái niệm: + Điện hoạt động dao động nhanh điện màng có dòng điện hưng phấn truyền qua, lúc điện tích hai phía màng TB bị đảo ngược so với giá trị điện nghỉ lúc ban đầu (giá trị điện mặt bên âm so với điện mặt bên trong) Hiệu điện hoạt động xuất chênh lệch giá trị điện hai phía màng + Điện hoạt động chỗ điện ghi đo vị trí mà màng bị kích thích - Dạng điện hoạt động điển hình (đo sợi trục khổng lồ thần kinh cá mực) Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 - Đặc tuyến điện hoạt động điển hình: + Điện hoạt động có khả lan truyền + Điện hoạt động ghi chậm so với thời điểm kích thích sợi thần kinh ta đặt điện cực xa vị trí kích thích + Thời gian điện hoạt động lớn hai điện cực đặt xa + Trong điều kiện sinh lý không thay đổi tốc độ lan truyền điện hoạt động sợi thần kinh không đổi + Đối với sợi thần kinh có đường kín nhau, tốc độ lan truyền sợi có bao myelin lớn sợi bao myêlin + Quá trình lan truyền không làm thay đổi dạng biên độ điện hoạt động - Các giai đoạn hình thành: + Giai đoạn khử cực (đoạn AA’) Lúc hiệu điên hai phía màng biến đổi từ giá trị điện nghỉ (U nghỉ) đến điểm cso điện + Giai đoạn khử cực (gai nhọn A’BB’) Trong giai đoạn hiệu điện hai phía màng vượt giá trị điện không, tiếp tục biến đổi phía có điện dương + Giai đoạn phân cực lại (đoạn B’C) hiệu điện phía màng giảm từ giá trị trở lại giá trị điện nghỉ + Giai đoạn phân cực (đoạn CD) hiệu điện phía màng có giá trị âm điện nghỉ * Giải thích xuất điện bằng thuyết ion màng: Khi tế bào trạng thái hưng phấn tính thấm tế bào đói với Na+ tăng gấp 500 lần, ion Na+ từ phía nơi có nồng độ cao ạt vào tế bào nơi có nồng độ thấp tác dụng gradient nồng độ, làm cho lượng điện tích dương bên tế bào tăng chênh lệch điện tích hai phía màng bị triệt tiêu Điều có ý nghĩa xuất chênh lệch điện có chiều ngược với chiều điện nghỉ, độ chênh lệch điện tế bào trạng thái hưng phấn gọi điện hoạt động Điều giải thích nói hoàn toàn phù hợp với kết quan sát thực ngiệm Nghĩa điện hoạt động biến đổi đột ngột điện nghỉ tế bào bị kích thích tờ trạng thái nghỉ ngơi chyển sang trang thái hoạt động Câu 5: Trình bày loại phổ hấp phụ, phổ phát quang, di chuyển lượng hệ thống sống? Nói rõ chế, đặc điểm điều kiện di chuyển lượng * Quang phổ hấp thụ - Sự hấp thụ ánh sáng (một) vật chất biểu cường độ ánh sáng bị yếu xuyên qua lớp vật chất nghiên cứu - Đa số chất suốt có hệ số hấp thụ (cũng có nghĩa độ hấp thụ ánh sáng) thay đổi theo bước sóng 𝜆 Những chất gọi chất hấp thụ chọn lọc, Đường cong biểu diễn phụ thuộc độ hấp thụ ánh sáng chất vào bước sóng ánh sáng chiếu vào gòi phổ hấp thụ chất - Phổ hấp thụ đặc trưng hình dạng đường cong hấp thụ, số lượng, vị trí, cường độ điểm cực đại chất Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 - Mỗi chất có quang phổ hấp thụ đặc trưng riêng Tức chất hấp thụ cực đại bước sóng định Ví dụ: Mắt người phân biệt 300 màu sắc khác chủ yếu hấp thụ ba màu đỏ 𝜆 = 600 nm, xanh 𝜆 = 550 nm da cam 𝜆 = 450 nm * Phổ phát quang - Sự phát quang vật chất biểu trạng thái mức lượng có giá trị lớn mức lượng phân tử sau hấp thụ lượng ánh sáng để chuyển lên trạng thái kích thích - Có hai loại phổ phát quang là: Phổ lân quang phổ huỳnh quang - Phổ phát quang đường cong phụ thuộc cường độ phát quang vào bước sóng ánh sáng phát quang - Phổ huỳnh quang đường cong phụ thuộc cường độ huỳnh quang vào bước sóng ánh sáng phát quang + Sơ đồ phổ huỳnh quang (VD xét dung dịch protein) h𝜐 h𝜐 (1) Là kính lọc cho ánh sáng có 𝜆 mà dung dịch nghiên cứu hấp thụ (với dung dịch protein 𝜆 = 280 𝑛𝑚 qua) (2) Dung dịch nghiên cứu phổ huỳnh quang (dung dịch protein) (3) Kính lọc cho ánh sáng huỳnh quang phân tử chất nghiên cứu phát (4) Máy ghi phổ huỳnh quang - Theo quy luật Levin: Phổ hấp thụ phổ huỳnh quang đối xứng với quanh mộtt bước sóng 𝜆o Quy luật với phân tử có cấu trúc đơn giản Hình 1: Phổ hấp thụ (1) phổ huỳnh quang (2) đối xứng qua 𝜆o - Phổ lân quang + Phổ lân quang đường cong phụ thuộc cường độ ánh sáng lân quang vào bước sóng ánh sáng lân quang (𝜆∗ ) + Phổ lân quang dịch chuyển phía ánh sáng có bước sóng dài so với phổ 𝜐 𝜐 hấp thụ phổ huỳnh quang Nguyên 𝐸ℎ𝑡 = ℎ > 𝐸ℎ𝑞 > 𝐸𝑙𝑞 (trong 𝐸ℎ𝑞 = ℎ ′ 𝜐 𝜆 𝜆 𝐸𝑙𝑞 = ℎ ∗) 𝜆 → bước sóng ánh sáng hấp thụ (𝜆) < bước sóng ánh sáng huỳnh quang (𝜆′ ) < bước sóng ánh sáng lân quang (𝜆∗ ) Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 Hình 2: Phổ hấp thụ (1), phố huỳnh quang (2), phổ lân quang (3) + Sự phát lân quang kéo dài từ 10-4 đến 10-2 giây, lâu phát huỳnh quang → tắt ánh sáng phát lân quang xảy * Cơ chế, đặc điểm, điều kiện di chuyển lượng hệ thống sống - Cơ chế vận chuyển lượng hệ sinh vật: thể sống có chế: chế cộng hưởng chế exiton - Cơ chế cộng hưởng: phân tử bị kích thích truyền lượng cho phân tử khác nằm cách xa so với khoảng cách nguyên tử Đây trình vật lý, không kèm theo biến đổi hóa học không cần va chạm phân tử + Gọi chất cho lượng M*1 chất nhận lượng phân tử trạng thái M0 trình chuyền lượng có viết: M*1 + M0 M1+M0 Năng lượng lượng tử chất M1 hấp thụ di chuyển sang chất M0 không hấp thụ lượng lượng tử Quá trình chuyền lượng không xảy phân chia điện tích thường xảy dung dịch + Để chuyền lượng theo chế cần có số điều kiện sau: + Chất cho lượng (M1*) phải có khả phát quang, đặc trưng cường độ phát quang J + Phổ phát quang chất cho M*1 phải có vùng chung với phổ hấp thụ chất nhận M0, đặc trưng mật độ quang học D + Khoảng cách chất cho M*1 chất nhận lượng M0 phải nhỏ giá trị giới hạn cho phép Hiệu suất di chuyển lượng tỷ lệ nghịch với khoảng cách chúng - Cơ chế exiton: + Trong số chất có cấu trúc đặc biệt giống tinh thể, electron tác dụng ánh sáng chuyển lên mức lượng cao hơn, chuyển từ phân tử sang phân tử khác mà mức lượng Sự di chuyển electron tạo nên “lỗ trống” theo sau electron Sự tạo thành cặp electron-“lỗ trống” dịch chuyển gọi exiton, di chuyển gọi di chuyển lượng exiton + Để chuyền lượng theo chế cần có số điều kiện sau: + Electron phải tìm vị trí mà electron có mức lượng ổn định “bẫy” + Khi electron rơi vào “bẫy” có mức lượng ổn định phần lượng chuyển thành nhiệt, cặp electron-“lỗ trống” bị phá vỡ với xác suất định.Năng lượng phân tử hấp thụ exiton mang đến phân tử có bẫy Dạng di chuyển lượng exiton thực khoảng cách lớn Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 Câu 6: Phân loại phản ứng quang sinh sở hiệu ứng sinh vật Cho thí dụ minh họa cụ thể * Phân loại phản ứng quang sinh sở hiệu ứng sinh vật - Định nghĩa: chùm phôton chiếu vào thể sinh vật, bên thể sinh vật xảy hiệu ứng trình gọi trình quang sinh - Khi nghiên cứu trình quang sinh người ta xét theo quan điểm + Quan điểm lượng + Quan điểm hiệu ứng sinh vật - Theo quan điểm hiệu ứng sinh vật phản ứng ứng quang sinh chia làm nhóm lớn sau + Nhóm phản ứng sinh lí chức năng: /Là phản ứng xảy với tham gia trực tiếp ánh sáng mà kết tạo sản phẩm cần thiết cho tế bào hay thể thực chức sinh lý bình thường chúng ./ Những phản ứng sinh học có sản phẩm cuối dự trữ lượng cao so với chất tham gia Ví dụ: Quang hợp, sinh tổng hợp sắc tố vitamin, / Chia làm nhóm nhỏ: // Phản ứng tạo lượng (quang hợp) // Phản ứng – thông tin: nhận thông tin cần thiết từ môi trường bên .// Sinh tổng hợp phân tử hữu (các chất diệp lục, vitamin, ) + Nhóm phản ứng phá hủy biến hình / Là chuỗi phản ứng xảy tác dụng ánh sáng mà kết gây bệnh lí, gây đột biến di truyền, gây tử vong, tức phản ứng quang sinh mà ánh sáng đóng vai trò nguồn lượng hoạt hóa phân tử tham gia phản ứng sinh hóa tác dụng ánh sáng dẫn tới phản ứng phá hủy biến hình mức độ phân tử, tế bào mô Ví dụ: Ung thư da tia cực tím, / Tùy mức độ mà kết là: // Gây bệnh lí // Gây đột biến di truyền // Gây tử vong * Quá trình quang sinh minh họa – Quá trình quang hợp - Quang hợp phản ứng tổng hợp chất hữu (hydrocacbon) từ chất vô (khí CO2 H2O) tác dụng ánh sáng (kí hiệu h𝜐) + Phương trình quang hợp 6𝐶𝑂2 + 6𝐻2 → 𝑑𝑖ệ𝑝 𝑙ụ𝑐 h𝜐 → 𝐶6 𝐻12 𝑂6 + 6𝑂2 - Trong trình phản ứng xảy hiệu ứng gây ánh sáng gồm khử CO2, tạo O2, hydrocacbon Phản ứng sáng xảy nhanh, phản ứng tối xảy chậm không phụ thuộc vào ánh sáng ⇒ Tích lũy lượng lấy từ ánh sáng bị hấp thụ chất tạo thành - Phản ứng xảy hạt lục lạp Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 𝑛𝐶𝑂2 + 𝑛𝐻2 → 𝑑𝑖ệ𝑝 𝑙ụ𝑐 h𝜐 → (𝐶𝐻2 𝑂)𝑛 + 𝑛𝑂2 ⇒ Ta khẳng định: Quang hợp trình truyền điện tử, phản ứng chuyển 𝑯 từ H2O tới CO2 tạo Hidrocacbon (CH2O) Sự di chuyển H → H+ + 1e trình gồm giai đoạn: + Di chuyển điện tử sau di chuyển proton (H+), hao tốn lượng + Nội bào chứa lượng proton đáng kể → dễ dàng tham gia vào trung tâm phản ứng - Tốc độ hấp thụ CO2 từ môi trường xung quanh phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu tới hay vào tốc độ hấp thụ ánh sáng - Chất diệp lục sắc tố trình quang hợp - Chất diệp lục chứa hạt lục lạp, thực nghiệm cho thấy đặc tính xếp, tương hỗ hạt diệp lục, protein, lipit hạt lục lạp đóng vai trò quan trọng phản ứng quan hợp xảy tác dụng ánh sáng - Chính nhờ cấu trúc đặc biệt mà sắc tồ có khả hấp thụ lượng tử có bước sóng xác định lượng dự trữ phân tử - Nhìn chung trình quang hợp phương diện lượng làm tăng lượng tự do, tức làm giảm lượng entropi hệ Sở dĩ vật trình quang hợp xảy hệ mở có trao đổi chất lượng với môi trường bên - Do tính chất dự trữ lượng, khử CO2, giải phóng O2 nên quang hợp khâu quan trọng toàn sống Câu 7: Nói rõ bản chất tia phóng xạ Tính chất , ,  đặc điểm tổn thương phóng xạ - Khái niệm: + Hiện tượng phóng xạ tượng hạt nhân nguyên tử tự biến đổi để trở thành hạt nhân nguyên tử nguyên tố khác, từ trạng thái lượng cao trạng thái lượng thấp hơn, trình biến đổi hạt nhân phát tia không nhìn thấy có lượng cao gọi tia phóng xạ hay xạ hạt nhân + Nguyên tố hóa học mà hạt nhân mang tính phóng xạ gọi đồng vị phóng xạ * Bản chất tính chất tia phóng xạ: - Phân rã bêta âm – negatron (𝜷− ): + Phương trình biến đổi phân rã 𝛽 − viết sau: − A A ZX → Z + 1Y + 𝜷 +Q 32 − VD: 32 15𝑃 → 16𝑆 + 𝛽 Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 + Phân rã bêta âm – negatron (β− ) có chất hạt 𝒏 → 𝒑 + 𝜷− + 𝑸 Với điều kiện định, hạt nhân có đồng vị có số nơtron nhiều số proton xảy tượng biến nơtron thành proton đồng thời phát hạt electron (hạt 𝛽 − ) Electron sinh từ lòng hạt nhân không liên quan với electron quỹ đạo, nhiên chúng hạt hoàn toàn đồng - Phân rã bêta dương – Pôzitron (𝜷+ ) + Phương trình biến đổi phân rã 𝛽 + viết: + A A ZX → Z – 1Y + 𝜷 +Q VD: 137𝑁 → 126𝐶 + 𝛽 + + Phân rã bêta dương – Pôzitron (β+ ) có chất hạt 𝒑 → 𝒏 + 𝜷+ + 𝑸 Trong hạt nhân đồng vị có số proton nhiều số nơtron xảy tượng biến proton thành nơtron đồng thời phát hạt pozitron (𝛽 + ) Hạt pozitron có khối lượng khối lượng nguyên tử, điện tích điện tích điện tử trái dấu (một điện tích nguyên tố dương), gọi điện tử dương (e+) - Tính chất hạt β + Hạt β mang điện tích nên bị lệch tác dụng điện – từ trường + Dạng đường đường gấp khúc + Có khả ion hóa tế bào (10.000 – 25.000 cặp ion) + Hạt β có lượng từ (1,1 đến 3MeV) + Khối lượng tương đối nhỏ nên khả đâm xuyên vừa phải + Quãng đường từ 10 cm đến vài mét + Vận tốc v = (1-3).108 m/s + β tính đơn - Phân rã alpha (𝜶): + Phương trình biến đổi phân (𝛼) A A–4 + 2He4 +Q ZX → Z – 2Y Q lượng phát thể dạng động hạt alpha Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 VD: 226 88𝑅𝑎 → 222 86𝑅𝑛 + 42𝐻𝑒 + Phân rã alpha (α) có chất hạt: loại phân rã xảy phạm vi hạt nhân nguyên tố có khối lượng nguyên tử lớn Trong trình từ hạt nhân phát hạt alpha (𝛼) + Tính chất: / 𝛼 mang điện tích dương nên có khả ion hóa cao (100.000 – 250.000 cặp ion) / Khối lượng tương đối đói nên khả xuyên sâu ./ Hạt 𝛼 có lượng từ → 10 MeV (năng lượng lớn hạt) / Quãng đường không khí khoảng 2,5 → cm / Vận tốc v = 30.000 km/s / 𝛼 chùm tia đơn (do lượng lớn,…) / Đi theo đường cong, lệch tác dụng từ - điện trường - Phát xạ tia gamma (𝜸) từ hạt nhân: + Bản chất tia 𝛾 sóng điện từ có bước sóng cực ngắn (𝜆 < 𝐴𝑜), trình phát tia 𝛾 không làm thay đổi thành phần cấu tạo hạt nhân mà làm thay đổi trạng thái lượng + Trường hợp hạt nhân chuyển từ trạng thái bị kích thích trạng thái hay trạng thái bị kích thích ứng với mức lượng thấp hơn, từ hạt nhân phát tia gamma (còn gọi lượng tử gamma hay photon gamma (-𝛾)) VD: Sự phân rã hạt nhân nguyên tử coban thành nguyên tử niken 60 Co → 60Ni + 𝜸𝟏 + 𝜸𝟐 Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 + Đa số hạt nhân tạo thành sau phân rã 𝛼, 𝛽 + , 𝛽 − , trạng thái bị kích thích → thường phát tia gamma ⇒ Tia phóng xạ tia phát từ hạt nhân bị biến dổi phóng xạ, có lượng cao Bản chất tia phóng xạ hạt vi mô tích điện (có khối lượng tĩnh, có điện tích) tia 𝛼, 𝛽 + , 𝛽 − lượng tử cao, sóng điện từ với bước sóng cực ngắn tia gamma 𝛾 + Tính chất: / 𝛾 không mang điện, theo đường thẳng, không bị lệch điện – từ trường ./ Khả ion hóa thấp ( 10 đến 250 cặp ion) / Năng lượng khoảng 1,1 – 3,5 MeV / Khối lượng nên khả đâm xuyên lớn, từ 10 đến 100m / Vận tốc khoảng 3.108 m/s * Đặc điểm tổn thương phóng xạ: Nếu thể không bị chiếu liều gây chết qúa trình tổn thương có giai đoạn: + Giai đoạn giai đoạn biến đổi sơ cấp: Đặc trưng phản ứng kích thích, kèm theo rối loại chức số trình sinh lý số trình hóa sinh + Giai đoạn (giai đoạn ủ bệnh): thời kỳ ủ bệnh tất biến đổi đặc trưng cho giai đoạn biến không thấy biểu khác thường động vật bị bệnh Thời gian kéo dài thể đơn giản vài giờ, động vật bậc cao người từ đến 21 ngày đêm + Giai đoạn (giai đoạn bị bệnh phóng xạ): biến đổi sinh lý, hóa sinh phát triển nhanh xuất hiện tượng bệnh lí Câu 8: Cho biết bản chất âm thanh, siêu âm nêu đặc trưng bản cảm giác âm * Bản chất vật lý âm siêu âm - Âm dao động phần tử môi trường đàn hồi, truyền theo loại sóng dọc, có tần số từ 16Hz đến 20.000 Hz - Vì âm sóng dọc môi trường đàn hồi nên có đặc trưng sóng học khác: bước sóng 𝜆, tần số 𝜐, chu kỳ T, tốc độ lan truyền v 𝜆 𝑣 = 𝜆 𝜐 = 𝑇 - Sóng âm lan truyền qua tất môi trường vật chất khí, lỏng, rắn mà lan truyền chân không chân phần tử cụ thể để thực dao động học Tốc độ truyền sóng âm phụ thuộc vào mật độ môi trường tính chất đàn hồi môi trường, phụ thuộc vào tần số dao động 𝜐=√ Trong đó: 𝛼𝜌 𝛼 hệ số đàn hồi môi trường 𝜌 mật độ môi trường - Khi sóng âm truyền từ môi trường tới môi trường khác mặt phân giới hai môi trường xảy tương khúc xạ, phản xạ,… giống ánh sáng Do bước sóng âm Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 dài nên tương nhiễu xạ thường hay gặp Nhờ tượng nhiễu xạ mà âm vòng qua vật cản cách dễ dàng - Trong trình truyền âm xuất hiện tượng tiếng dội - Cùng với truyền sóng âm vào không gian, xảy tượng truyền lượng âm Năng lượng đàn hồi môi trường âm lượng dao động phần tử môi trường, đặc trưng cường độ âm I (W/m2) Trong trình truyền âm, cường độ âm xa nguồn giảm mau - Một tượng phổ biến sóng âm tượng cộng hưởng - Riêng siêu âm: + Sóng siêu âm có tần số lớn ( 20 KHz – 100 MHz) hay bước sóng ngắn nên với nguồn phát có kích thước nhỏ, chùm siêu âm phát tiết diện hẹp, truyền thẳng không bị nhiễu xạ + Khi truyền qua môi trường, sóng siêu âm bị môi trường hấp thụ nên cường độ giảm dần + Sóng siêu âm sóng dọc, có tác dụng nén giãn môi trường, vùng nén mật độ môi trường lớn, vùng giãn mật độ môi trường nhỏ, áp suất nén giãn tức thời lên đến hàng vạn átmốtphe * Các đặc trưng bản cảm giác âm - Các sóng âm tác dụng đến quan thính giác gây cho ta cảm giác âm Có thể chia âm đến tai ta làm hai loại: âm tiếng ồn Cảm giác âm chủ yếu gồm: độ cao, âm sắc độ to - Độ cao âm: + Cảm giác độ cao âm tần số âm định Những dao động có tần số cao cho ta cảm giác (thong), âm có tần số thấp cho ta có cảm giác trầm (đục) + Tai ta nghe âm có tần số từ 16Hz đến 20.000Hz, tùy theo lứa tuối VD: Người gia nghe âm có tần số 6000 Hz + Thời gian âm tác động lên quan thính giác phải từ 100 s đến 40 s + Ngưỡng cảm giác độ cao dao động toàn phần âm + Độ cao âm phụ thuộc vào cường độ âm Âm thấy cao lên cường độ tăng trầm xuống cường độ giảm + Sóng siêu âm có tần số lớn 20.00Hz không gây cảm giác âm cho người - Âm sắc: + Những âm phát từ âm thoa cho ta cảm giác đơn giản, chúng ứng với dao động hình sin Gọi po biên độ áp suất âm gây màng nhĩ, t thời gian, 𝜐 tần số âm p áp suất âm âm thoa gây màng nhĩ biểu diễn phương trình: 𝑝 = 𝑝0 𝑠𝑖𝑛2𝜋𝑣𝑡 + Đại đa số âm âm phức tạp, gây cho ta cảm giác phong phú VD: âm nhạc cụ, âm người phát ra,… Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 + Phân tích âm phức tạp thành nhiều âm đơn giản gọi phổ điều hòa, đặc biệt phân tích âm phức tạp thành âm đơn giản mà tần số chúng bội số nguyên âm đơn giản có tầm số nhỏ Âm có tần số nhỏ âm bản, âm khác gọi họa âm + Tai ta nhận hai âm độ cao hai loại nhạc cụ khác mà phân biệt âm gây cho cảm giác âm nhạc khác nhau, âm có âm sắc riêng biệt + Hai âm phức tạp khác mà có tần số khác thành phần dao động điều hòa hình sin tạo nên chúng, âm sắc đặc trưng thành phần dao động điều hòa hình sin - Độ to: + Độ to âm đặc trưng cảm giác mạnh hay yếu dao động âm truyền tới tai ta + Một âm có cường độ I thay đổi lượng ∆𝐼 để nhận thức âm có thay đổi độ to, cần phải có: ∆𝐼 > 0,1 𝐼 → biểu thức thể ngưỡng cảm giác thay đổi độ to + Những âm có tần số khác cường độ gây nên cảm giác to nhỏ khác nhau, điều cho ta thấy độ thính tai tùy thuộc vào tần số âm Thực tế cho ta biết tai thính âm có tần số khoảng từ 1000Hz đến 5000Hz + Những âm có cường độ nhỏ tai không nhận thấy + Cường độ âm nhỏ đủ gây nên cảm giác âm gọi giới hạn nghe hay ngưỡng nghe + Cường độ âm lớn mà vượt cường độ gây nên cảm giác chói tai gọi ngưỡng chói → Ngưỡng nghe ngưỡng chói phụ thuộc vào tần số âm Một âm có thông số không nằm miền nghe không nghe thấy + Khi cường độ âm thay đổi cảm giác độ to thay đổi theo Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 PHẦN BÀI TẬP Bài 1: ĐIỆN SINH (CÔNG THỨC TÍNH HIỆU SỐ ĐIỆN THẾ MÀNG) * Cân bằng Gibbs - Donnan RCl NaCl R+ (C1) Cl- (C1) (1) Na+ (C2) Cl- (C2) (2) Trạng thái ban đầu RCl NaCl R+ (C1) Na+ (X) Na+ (C2 - X) Cl- (C1 + X) Cl- (C2 - X) (1) (2) Trạng thái cân - Ở trạng thái ban đầu ion phân bố bình sau: [R+]1 = [Cl-]1 = C1 [Na+]2 = [Cl-]2 = C2 - Sự dịch chuyển ion tạm dừng lại tiến đến trạng thái cân bằng: [Na+]1 [Cl-]1 = [Na+]2 [Cl-]2 - Cân gọi trạng thái cân Donnan, ngăn có trung hòa điện: [R+]1 + [Na+]1 = [Cl-]1 [Na+]2 = [Cl-]2 - Khi trạng thái cân động xảy ra, ta phương trình: (C2 – X)2 = (C1 + X)X 𝑪𝟐𝟐 ⟺𝑿= 𝑪𝟏 + 𝟐𝑪𝟐 * Hiệu điện Khi câng diễn phương trình cân Gibbs – Donnan cho ta: [Na+]1 [Cl-]1 = [Na+]2 [Cl-]2 Lúc phương trình HĐT điện hóa Nernst viết lại cho hiệu điện màng là: 𝑹𝑻 [𝑵𝒂+ ]𝟐 𝑹𝑻 [𝑪𝒍− ]𝟏 𝑼𝒎à𝒏𝒈 = 𝒍𝒏 = 𝒍𝒏 𝒁𝑭 [𝑵𝒂+ ]𝟏 𝒁𝑭 [𝑪𝒍− ]𝟐 Trong đó: R số khí lí tưởng ( R = 8,31.103 J/Kmol.0K) T nhiệt độ tuyệt đối môi trường (oK) Z hóa trị ion kim loại F số Faraday ( 96500) Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 Bài 2: HIỆN TƯỢNG ÂM (CÔNG THỨC HIỆU ỨNG Doppler) - Máy thu đứng yên, nguồn chuyển động với vận tốc → với tốc độ lan truyền sóng tới 𝑣𝑛 máy thu → góc 𝜃𝑛 𝑣 𝒇′ = 𝒇 𝟏− 𝒗𝒏 𝒄𝒐𝒔𝜽𝒏 𝒗 + Nguồn xa máy thu 𝑓 ′ < 𝑓 + Nguồn tới máy thu 𝑓 ′ > 𝑓 - Nguồn đứng yên, máy thu chuyển động với vận tốc → với tốc độ lan truyền sóng → 𝑣𝑡 góc 𝜃𝑡 𝒇′ = 𝒇(𝟏 − 𝒗𝒕 𝒄𝒐𝒔𝜽𝒕 ) 𝒗 + Máy thu xa nguồn 𝑓 ′ < 𝑓 + Máy thu tới gần nguồn 𝑓 ′ > 𝑓 - Nguồn máy thu chuyển động, tạo góc 𝜃𝑛 , 𝜃𝑡 𝒗𝒕 𝒄𝒐𝒔𝜽𝒕 𝒗 − 𝒗𝒕 𝒄𝒐𝒔𝜽𝒕 𝒗 𝒇′ = 𝒇 =𝒇 𝒗𝒏 𝒗 − 𝒗𝒏 𝒄𝒐𝒔𝜽𝒏 𝟏 − 𝒄𝒐𝒔𝜽𝒏 𝒗 + Nguồn máy thu xa 𝑓 ′ < 𝑓 + Nguồn máy thu gần 𝑓 ′ > 𝑓 𝟏− Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 𝑣 Bài 3: NĂNG LƯỢNG BIẾN ĐỔI CƠ THỂ (Xem phần nhiệt lượng kế gián tiếp) - Hiệu ứng nhiệt phản ứng diễn thể người 24h Nhiệt lượng tỏa xung quanh 1374 Kcal Nhiệt lượng tỏa thở 181 Kcal Nhiệt lượng tỏa bốc qua da 227 Kcal Nhiệt khí thải 43 Kcal Nhiệt tỏa từ phân nước tiểu 23 Kcal Hiệu đỉnh (do sai số) 31 Kcal Tổng cộng nhiệt lượng thải 1879 Kcal - Nhiệt lượng thức ăn cung cấp 56,8 gam protein 237 Kcal 79,9 gam gluxit 335 Kcal 140 gam lipit 1307 Kcal Tổng cộng 1879 Kcal - Phương pháp nhiệt lượng kế gián tiếp: + Ví dụ: Quá trình oxy hóa glucose, phản ứng diễn sau: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 678 Kcal (180gam)(134,4l)(134,4l) Như vậy, oxy hóa hoàn toàn phân tử gam glucose vần phải tiêu thụ phân tử gam O2 đồng thời thải phân tử gam khí CO2 giải phóng 678 Kcal Ở điều kiện tiêu chuẩn, phẩn tử gam chất 22,4l Do phân tử gam oxy CO2 chứa x 22,4 lít = 134,4 lít ⇒Cơ thể tiêu thụ lít O2 để oxy hóa hoàn toàn phân tử gam glucose đồng thời thải lít CO2 kèm theo giải phóng nhiệt lượng 678 Kcal/134,4lít = 5,045 Kcal/lít gọi đương lượng nhiệt O2 - Ta có công thức: + Nhiệt lượng giải phóng oxy hóa gluxit: Q (Kcal) = số lít O2 (hoặc CO2) x 5,045 + Nhiệt lượng giải phóng oxy hóa protein Q (Kcal) = số lít O2 (hoặc CO2) x 4,46 + Nhiệt lượng giải phóng oxy hóa lipit Q (Kcal) = số lít O2 (hoặc CO2) x 4,74 - Mối quan hệ thức ăn, số lít O2 tiêu thụ số lít CO2 thải đương lượng nhiệt O2: Thức ăn Số lít O2 cần để oxy hóa gam thức ăn Số lít CO2 thải sau oxy hóa 1g thức ăn Đương lượng nhiệt O2 Gluxit 0,83 0,83 5,045 Protein 0,97 0,77 4,46 Lipit 2,03 1,42 4,74 - Đối với thức ăn hỗn hợp gồm gluxit, protein, lipit oxy hóa nhiệt lượng giải phóng tính theo công thức: Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 Q (Kcal) = số lít O2 (hoặc CO2) x 4,825 - Phương pháp nhiệt lượng kế gián tiếp xác định nhiệt lượng giải phóng oxy hóa thức ăn thông qua + Thương số hô hấp tỉ lệ khó CO2 khí O2 + Thương số hô hấp thay đổi tùy thuộc vào loại thức ăn oxy hóa ./ Đối với phản ứng oxy hóa glucose: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O 𝑺ố 𝒍í𝒕 𝒌𝒉í 𝑪𝑶𝟐 𝟔 ∗ 𝟐𝟐, 𝟒 𝒍í𝒕 𝐓𝐡ươ𝐧𝐠 𝐬ố 𝐡ô 𝐡ấ𝐩 = = =𝟏 𝑺ố 𝒌𝒉í 𝑶𝟐 𝟔 ∗ 𝟐𝟐, 𝟒 𝒍í𝒕 Thương số hô hấp glucose sử dụng cho gluxit ./ Đối với oxy hóa lipit có thương số hô hấp 0,7, Protein 0,8 thức ăn hỗn hợp có giá trị nằm khoảng 0,8 → 0,9 + Thương số hô hấp có liên quan đến đương lượng nhiệt (của O2) TS hô hấp 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 ĐLN oxy 4,686 4,739 4,801 4,862 4,924 4,985 5,05 ⇒ Khi oxy hóa thức ăn, cách đô lượng khí O2 tiêu thụ lượng khí CO2 thải (đơn vị lít), tính thương số hô hấp Dựa vào bảng lấy giá trị đương lượng nhiệt oxy tương ứng với thương số hô hấp nhân với số lít O2 tiêu thụ biết nhiệt lượng giải phóng (còn gọi lượng nhiệt trao đổi hay trị số trao đổi lượng) VÍ DỤ: Nếu thương số hô hấp 0,85 có đương lượng nhiệt oxy 4,862 biết thể tiêu thụ 20 lít O2 trị số trao đổi lượng là: 4,862 * 20 lít O2 = 97,24 Kcal * Bài tập áp dụng Bài 1: Dựa vào phương trình Goldman xác định điện nghỉ tế bào máu người 370C Biết màng tế bào trung hòa với ion Cl-, hệ số thấm ion K+ lớn gấp 30 lần ion Na+ Cho nồng độ ion K+ màng 155 μM/cm3, phía màng μM/cm3 nồng độ ion Na+ màng 12 μM/cm3 phía màng 145 μM/cm3 Giải Áp dụng công thức Goldman để xác định điện nghỉ tế bào máu người Ta có: 𝑈= 𝑅𝑇 𝑃𝐾 [K +]𝑛𝑔𝑜à𝑖 + 𝑃𝑁𝑎 [Na +]𝑛𝑔𝑜à𝑖 + 𝑃𝐶𝑙 [Cl −]𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑙𝑛 𝑍𝐹 𝑃𝐾 [K +]𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 + 𝑃𝑁𝑎 [Na +]𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 + 𝑃𝐶𝑙 [Cl −]𝑛𝑔𝑜à𝑖 Vì màng trung hòa với ion Cl- ta có 𝑅𝑇 𝑃𝐾 [K +]𝑛𝑔𝑜à𝑖 + 𝑃𝑁𝑎 [Na +]𝑛𝑔𝑜à𝑖 𝑈= 𝑙𝑛 𝑍𝐹 𝑃𝐾 [K +]𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 + 𝑃𝑁𝑎 [Na +]𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 Theo đề ta có: R số khí lý tưởng (R=8,31.103 J/Kmol.0K) T=37+273=310 0K F=96500 (hằng số Faraday) PK+=30Pna+ Lương Thanh Tùng – YK13A2 Hoàng Thị Thanh – YK13A2 [K+]trong = 155μM/cm3 [K+]ngoài = 4μM/cm3 [Na+]trong = 12μM/cm3 [Na+]ngoài = 145μM/cm3 8,31 103 ∗ 310 30.4 + 145 ⇒ 𝑈= 𝑙𝑛 = −0,247(𝑉) 96500 30.155 + 12 Bài 2: Một người từ trường lên thị xã xe máy gặp xe cứu thương phát tiếng còi 1900 Hz, xe cứu thương chuyển động với v = 60 km/h, người nghe tiếng còi phát có tần số f = 1800Hz Hỏi người với vận tốc bao nhiêu? Xe thương theo hướng nào? (Xét trường hợp chiều ngược chiều) Bài 3: Một xe cứu thương phát tiếng còi cấp cứu tần số 1600Hz truyền không khí với vận tốc 343m/s, xe vượt qua người xe đạp (tốc độ 2.5m/s) Sau xe vượt qua, người xe đạp nghe tiếng còi có tần số 1550 Hz Hỏi xe cứu thương chạy với tốc độ ? Giải - Gọi f tần số sóng âm nguồn phát - f’là tần số sóng âm mà máy thu - Khi ta thấy máy thu người xe đạp - Nguồn phát xe cứu thương - Máy thu nguồn phát chuyển động nên áp dụng hiệu ứng Dopple, ta có: 𝒗 ± 𝒗𝒕 𝒇′ = 𝒇 𝒗 ± 𝒗𝒏 - Với V vận tốc truyền không khí :343m/s - Vxd vận tốc người xe đạp: 2,5m/s - Vs vận tốc xe cứu thương - Do máy thu ngườn phát ngược chiều rời xa nên f’[...]... tử gam chất đều chứ 22,4l Do đó 6 phân tử gam oxy hoặc CO2 đều chứa 6 x 22,4 lít = 134,4 lít ⇒Cơ thể cứ tiêu thụ 1 lít O2 để oxy hóa 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/134,4lít = 5,045 Kcal/lít và gọi là đương lượng nhiệt của O2 - Ta có công thức: + Nhiệt lượng giải phóng ra khi oxy hóa gluxit: Q (Kcal) = số lít O2 (hoặc... lượng + Quan điểm hiệu ứng sinh vật - Theo quan điểm hiệu ứng sinh vật các phản ứng ứng quang sinh chia làm 2 nhóm lớn sau + Nhóm các phản ứng sinh lí chức năng: /Là các phản ứng xảy ra với sự tham gia trực tiếp của ánh sáng mà kết quả là nó tạo ra các sản phẩm cần thiết cho tế bào hay cơ thể thực hiện các chức năng sinh lý bình thường của chúng ./ Những phản ứng sinh học này luôn có sản phẩm cuối cùng... 6: Phân loại các phản ứng quang sinh trên cơ sở hiệu ứng sinh vật Cho thí dụ minh họa cụ thể * Phân loại các phản ứng quang sinh trên cơ sở hiệu ứng sinh vật - Định nghĩa: khi một chùm phôton được chiếu vào cơ thể sinh vật, bên trong cơ thể sinh vật đó sẽ xảy ra các hiệu ứng và các quá trình được gọi là các quá trình quang sinh - Khi nghiên cứu các quá trình quang sinh người ta xét theo 2 quan điểm... quá trình sinh lý và một số quá trình hóa sinh + Giai đoạn 2 (giai đoạn ủ bệnh): trong thời kỳ ủ bệnh hầu như tất cả những biến đổi đặc trưng cho giai đoạn một đều biến mất và không thấy biểu hiện khác thường ở động vật bị bệnh Thời gian kéo dài ở cơ thể đơn giản là vài giờ, ở động vật bậc cao và người từ 5 đến 21 ngày đêm + Giai đoạn 3 (giai đoạn bị bệnh phóng xạ): biến đổi sinh lý, hóa sinh phát... CO2) x 5,045 + Nhiệt lượng giải phóng khi oxy hóa protein Q (Kcal) = số lít O2 (hoặc CO2) x 4,46 + Nhiệt lượng giải phóng khi oxy hóa lipit Q (Kcal) = số lít O2 (hoặc CO2) x 4,74 - Mối quan hệ giữa thức ăn, số lít O2 tiêu thụ và số lít CO2 thải ra cùng đương lượng nhiệt của O2: Thức ăn Số lít O2 cần để oxy hóa 1 gam thức ăn Số lít CO2 thải ra sau khi oxy hóa 1g thức ăn Đương lượng nhiệt của O2 Gluxit... tham gia Ví dụ: Quang hợp, sinh tổng hợp sắc tố vitamin, / Chia làm 3 nhóm nhỏ: // Phản ứng tạo năng lượng (quang hợp) // Phản ứng – thông tin: nhận thông tin cần thiết từ môi trường bên ngoài .// Sinh tổng hợp các phân tử hữu cơ (các chất diệp lục, vitamin, ) + Nhóm các phản ứng phá hủy biến hình / Là chuỗi các phản ứng xảy ra dưới tác dụng của ánh sáng mà kết quả là gây bệnh lí, gây đột biến di truyền,... 5000Hz + Những âm có cường độ quá nhỏ thì tai không nhận thấy được + Cường độ âm nhỏ nhất đủ gây nên cảm giác âm gọi là giới hạn nghe hay ngưỡng nghe + Cường độ âm lớn nhất mà nếu vượt quá cường độ đó sẽ gây nên cảm giác chói tai gọi là ngưỡng chói → Ngưỡng nghe và ngưỡng chói phụ thuộc vào tần số âm Một âm nào đó có các thông số không nằm trong miền nghe sẽ không nghe thấy được + Khi cường độ âm thay đổi... vong, tức là các phản ứng quang sinh mà ánh sáng đóng vai trò là nguồn năng lượng hoạt hóa các phân tử khi tham gia phản ứng sinh hóa hoặc dưới tác dụng của ánh sáng dẫn tới phản ứng phá hủy biến hình ở mức độ phân tử, tế bào hoặc mô Ví dụ: Ung thư da do tia cực tím, / Tùy mức độ mà kết quả là: // Gây bệnh lí // Gây đột biến di truyền // Gây tử vong * Quá trình quang sinh minh họa – Quá trình quang... sóng cơ học khác: bước sóng 𝜆, tần số 𝜐, chu kỳ T, tốc độ lan truyền v 𝜆 𝑣 = 𝜆 𝜐 = 𝑇 - Sóng âm có thể lan truyền qua tất cả các môi trường vật chất ở thế khí, lỏng, rắn mà không thể lan truyền trong chân không vì chân không không có những phần tử cụ thể để thực hiện dao động cơ học Tốc độ truyền sóng âm phụ thuộc vào mật độ môi trường và tính chất đàn hồi của môi trường, ít phụ thuộc vào tần số dao... lượng trong các hệ thống sống - Cơ chế vận chuyển năng lượng trong hệ sinh vật: trong cơ thể sống có 2 cơ chế: cơ chế cộng hưởng và cơ chế exiton - Cơ chế cộng hưởng: phân tử bị kích thích có thể truyền năng lượng cho phân tử khác nằm cách xa so với khoảng cách nguyên tử Đây là 1 quá trình vật lý, không kèm theo sự biến đổi hóa học và không cần va chạm giữa các phân tử + Gọi chất cho năng lượng là M*1