Tài liệu Lí sinh học

  • Số trang: 247 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 2 |
  • Lượt tải: 0
thanhphoquetoi

Tham gia: 05/11/2015

Mô tả:

NGUYỄN THỊ KIM NGÂN - NGUYỄN VĂN AN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC sư PHẠM ị GS.TS NGUYỄN THỊ KIM NGÂN NGUYỄN VĂN AN Lí SINH HỌC ■ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC sư PHẠM Mã số: 01.01.182/305 - ĐH. 2004 MỤC ■ LỤC ■ Trang Lời nói d ầ u ....................................................................................7 Chương 1 NHIỆT ĐỘNG HỌC CỦA HỆ SINH V Ậ T........................................ 9 1. Một sô" khái niệm và đại lượng cơ b ả n .............................. 10 2. Định luật I của Nhiệt động học trong hệ sinh v ậ t........ 12 3. Định luật II Nhiệt động học................................................ 25 Chương 2 ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SINH HỌC:................................ 45 1. Tốc độ và bậc của phản ứng..... .......................................... 45 2 . Sự phụ thuộc tốc độ phản ứng vào nồng độ..................... 46 3. Động học của các phản ứng phức t ạ p ............................... 49 4. Sự phụ thuộc tốc độ phản ứng vào nhiệt độ.....................53 5. Sự điều hoà tốc độ phản ứng trong cơ th ể..........................58 6 . Phản ứng tự xúc tác và phản ứng dây chuyền................ 61 Chương 3 TÍNH THẤM CỦA TẾ BÀO VÀ M Ô ............................................... 67 1 . Các phương pháp nghiên cứu tính th ấ m .......................... 67 2. Một sô" tính chất và chức năng của màng tế bào............ 69 3 3. Các con đường tham nhập của vật chất vào trong tế b à o ...................................................................70 4. Quy luật chung về sự thâm nhập của vật chất vào tế b à o ......................................................... 72 5. Sự thâm nhập của nước vào tế b à o ..................................... 84 6 . Tính thấm của tế bào và mô đối với axit và kiềm ................ 88 Chương 4 C Á C HIỆN ĐIỆN Đ Ộ■N G H Ọ ■ TƯỢNG ■ • ■ C ................................. 90 1. Phân loại các hiện tượng điện động học..............................90 2. Bản chất th ế điện động........................................................ 93 3. Các phương pháp điện di......................................................96 4. Điện th ế điện động học của các đốì tượng sinh v ậ t......... 104 5. ứ n g dụng các hiện tượng điện động học trong y học............................................................................107 Chương 5 Đ Ộ• DẪN ĐIỆN ■ CỦA TẾ BÀO V À M Ô .................................. 109 1 . Điện trở của tếbào và mô đốì với dòng điện một chiều.............. ............................................................... 111 2. Điện trở của tế bào và mô đối với dòng điện xoay chiều............................................................................113 3. Tổng điện trở của tế bào và mô..........................................11.8 5. Cơ chế phân cực trong hệ thông sinh v ậ t......................... 121 6 . ứ n g dụng phương pháp đo độ dẫn điện trong nghiên cứu sinh học và y học................................... 124 Chương 6 ĐIỆN THẾ SINH VẬT................................................................. 127 1 Một số loại điện thế trong hệ hoá lí.................................... 127 2. Các loại điện th ế sinh v ậ t.................................................... 135 Chương 7 Q U A N G SINH H Ọ C ................................................................ 150 1 . Các giai đoạn cơ bản của quá trình quang sinh v ậ t...... 152 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Hấp thụ ánh sáng.................................................................154 Sự phát q u a n g ..................................................................... 161 Cường độ phát quang, suất lượng tử và phổ kích thích.... 165 Di chuyển năng lượng............................ ............................167 Các quá trình quang sinh v ậ t.............................................169 Quang hợp.............................................................................173 Tác dụng của tia tử ngoại tới axit nucleic và protein.... 185 Chương 8 PHÓNG XẠ SINH VẬT H Ọ C .................................................. 190 1. Các nguồn tia phóng xạ ion hoá......................................... 190 2. Những đơn vị đo lường cơ bản thường dùng trong phóng xạ sinh vật học...............................................195 3. Cơ chế truyền năng lượng của các tia phóng xạ ion hoá tới vật bị chiếu xạ................................................................ 196 4. Tính chất cơ bản của tia phóng xạ ion hoá khi tương tác với vật chất...................................................201 5. Tác dụng trực tiếp và tác dụng gián tiếp của tia phóng xạ ion hoá lên hệ thông sinh v ậ t............................202 5 6 . Cơ chế tổn thương phóng xạ.............................................. 208 7. 8. Tác dụng hoá học của tia phóng xạ...............................213 Các yếu tô"ảnh hưởng đến tác dụng của bức xạ ion hoá lên cơ thể sông.....................................................225 9. Phương pháp đánh dấu phóng xạ................................. 227 10. Dùng nguồn chiếu xạ..................................................... 229 11 Những nguyên tắc về an toàn phóng xạ....................... 234 BẢNG CHỈ M Ụ C .......................................................................... 243 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................ 246 6 Lời nói đẩu L í sinh học là một môn học cơ sở đã được giảng dạy cho sinh viên năm thứ 3 hệ chính quy và hệ tại chức của khoa Sinh trường Đại học Khoa học Tự nhiên trong gần 35 năm qua và các trường Đại học Sư phạm, Đại học Nông nghiệp, Đại học Y khoa trong cả nước. Đó là một môn khoa học rất cần thiết cho những người nghiên cứu trong lĩnh vực sinh vật học. Đ ể đáp ứng nhu cầu học tập của sinh viên, học viên Cao học, chúng tôi biên soạn giáo trình Lí sinh học nhằm mục đích đưa vào những kiến thức cơ bản để bổ sung cho bài giảng tại lớp. Giáo trình này dựa vào chương trình giảng dạy Lí sinh học đã được giảng dạy trong nhiều năm qua. Giáo trình này gồm tám chương. Chương 1 đề cập đến định luật I và định luật II Nhiệt động học, ứng dụng các định luật này vào hệ thống sống. Chương 2 giới thiệu các loại phản ứng có thể xảy ra trong cơ thể và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng. Chương 3 đề cập đến các phương pháp nghiên cứu tính thấm của tế bào; các con đường và quy luật thâm nhập vật chất vào tế bào. Chương 4 phân loại các hiện tượng điện động học và nêu lên một số phương pháp điện di vi mô và điện di vĩ mô. Chương 5 nêu lên điện trở của tế bào và mô và cơ chế phán cực trong tế bào và mô. 7 Chương 6 giới thiệu các loại điện thế sinh vật, bản chất và cơ chế hình thành điện thế sinh vật. Chương 7 nêu lên các quá trình quang lí và quang hoá xảy ra sau khi tương tác của ánh sáng với vật chất. Chương 8 giới thiệu các nguồn bức xạ ion hoá, các thuyết giải thích cơ chế tương tác của bức xạ ion hoá với hệ thống sinh vật. Xin trân trọng cảm ơn mọi góp ý của độc giả để sách được hoàn thiện hơn. Các tác giả 8 Chương 1 NHIỆT HỌC ■ ĐỘNG ■ ■ CỦA HỆ ■ SINH VẬT ■ N h i ệ t đ ộ n g h ọ c là một môn khoa học về biến đổi năng lượng. Sự tồn tại và mọi hoạt động của cơ th ể sông đều liên quan m ật th iế t tới sự thay đôi và cân bằng n ăn g lượng trong hệ "cơ th ể - môi trường". Chính vì vậy, các phương pháp nhiệt động hoá học được sử dụng rộng rãi trong nhiệt động của hệ sinh vật. Sự khác biệt cơ bản giữa N hiệt động hoá học và N hiệt động học của hệ sinh vật là đối tượng nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu của N hiệt động học của hệ sinh vật là hệ thống hở, còn Nhiệt động hoá học thường nghiên cứu hệ thống kín hay hệ thông cô lập. Phương pháp cơ bản của N hiệt động học là phương pháp thông kê. Ta không thể tưởng tượng được khái niệm nhiệt độ hay áp su ất của một p h ân tử nào đó mà chỉ có thể nói nhiệt độ hay áp su ấ t của một khối khí bao gồm nhiều ph ân tử. N hiệt động học không cho biết cơ chế của một hiện tượng này hay một hiện tượng khác m à chỉ có thể cho biết rõ quá trìn h đó có xảy ra th ậ t hay không vối quan điểm năng lượng. H iện nay có hai phương hướng q u an trọng ứng dụng N hiệt động học trong Sinh học. Hướng thứ n h ất là những tính toán biến đổi năng lượn^ trong cơ thể sống, trong những hệ thống riêng biệt, trong những cơ quan ở trạng thái nghỉ ngơi và khi thực hiện công. 9 Ví dụ: Khi co cơ, khi tru y ề n xung động th ầ n kinh, khi thực hiện công th ẩ m thấu; xác định hiệu su ấ t của các quá trìn h sinh vật và năng lượng liên kết trong các liên kêt hoá sinh. Hướng th ứ h a i nghiên cứu cơ th ể sống n h ư một hệ thông n h iệt động hở dẫn đến nghiên cứu các quá trình. Ví dự. sự chuyển vận th ụ động và tích cực của v ật chất qua m àng tế bào và sự x u ấ t hiện điện th ê sinh vật. 1. Một số khái niệm và đại lượng cơ bản 1.1. Hệ th ốn g M ột v ậ t h a y m ột đôi tượng cấu tạo bởi sô" lón các p h ầ n tử gọi là m ột hệ n h iệ t động. Kích thưốc của hệ th ô n g luôn lốn hơn r ấ t n h iề u kích thưốc của các p h ầ n tử cấu tạo n ê n nó. Tuỳ theo các đặc tính tương tác với môi trường xung quanh, N hiệt động học nghiên cứu ba loại hệ thống là hệ thống cô lập, hệ thông kín và hệ th ôn g hở. 1.1.1. Hê th ô n g cô lập-, là hệ thống không trao đổi n ă n g lượng và v ật ch ất vối môi trường xung quanh. 1.1.2. H ệ th ố n g kín: là hệ thống chỉ trao đổi năng lượng mà không trao đổi vật chất với môi trường xung quanh, do đó khối lượng của hệ không thay đổi. Một hệ kín có thể sinh công do lấy năng lượng từ môi trường xung quanh hoặc sử dụng năng lượng dự trữ của bản thân. 1.1.3. Hê th ố n g hở: là hệ thống tra o đổi cả n ăn g lượng và v ậ t chất với môi trương xung quanh. 10 Hệ sinh vật là hệ thông hở, vì hệ sinh v ật m uôn tồn tại và p h á t triể n phải luôn luôn trao đối n ăn g lượng và vật chất với môi trường ngoài. Ngoài ra, hệ sinh vật là hệ d ị thể; tron g hệ này có nhiều bê m ặt p h â n chia n găn cách các p h ần có tính c h ấ t hoá lí khác nhau. 1.2. T rạng thái Tập hợp t ấ t cả các tín h chất v ậ t lí và hoá học của hệ đặc trư n g cho trạ n g th ái của hệ. Nếu một tro n g n h ữ n g tín h ch ất đó của hệ th ay đổi th ì trạ n g th á i của hệ cũng th a y đối. 1.3. T ham sô trạng thái B ất cứ đại lượng nào đặc trư n g cho trạ n g th á i của hệ ví dụ n h ư n h iệ t độ, áp suất, thể tích, n ăn g lượng, entropi v.v... là các th a m sô" trạ n g thái. 1.4. N ă n g lượng N ăng ỉượng là độ đo dạng chuyển động của vật ch ất khi nó chuyển từ dạng này sang dạng khác. N ăng lượng th ể hiện k h ả n ă n g hệ thống thực hiện công. 1.5. N ội n ăn g Nội năng của hệ thông là năng lượng dự trữ toàn phần của tấ t cả các dạng chuyển động và tương tác của tấ t cả các p h ần tử nằm trong hệ thông. N ăng lượng chuyển động nhiệt, năn g lượng dao động của các phân tử, nguyên tử, năn g lượng của eiectron quỹ đạo, n ăn g lượng h ạ t nhân... Mỗi hệ đều có nội n ăn g u xác định, ta chưa th ể xác định trị số tu y ệ t đối u n h ư n g h o àn to à n xác định lượng th a y đối của nó là AU. Nội n ă n g của hệ chỉ p h ụ thuộc vào 11 trạ n g th á i của hệ nên nó là hàm trạ n g th ái. N ếu hệ th a y đổi qua các trạ n g th á i khác n h a u rồi lại trở về trạ n g th á i ban đầu (hệ thực hiện chu trình) thì: AU = 0 ( 1 . 1) Nếu hệ từ trạng thái 1 biến đổi sang trạ n g thái 2 ta có: ( 1. 2 ) 1.6. Trạng th ái cân b ằn g n h iệ t động Khi hệ không có k h ả n ăn g sản r a công m à cũng không có k h ả n ăn g chuyển từ trạ n g th á i này sa n g trạ n g th á i khác m à không có sự tiêu phí n ă n g lượng từ bên ngoài thì hệ ở trạ n g th ái cân bằng n h iệt động. 2. Định luật I của Nhiệt động học trong hệ sinh vạt 2.1. Đ ịn h luật I N h iệt động học Định luật I N hiệt động học là một tiên đề được r ú t r a từ kinh nghiệm thực tê của loài người. Đ ịnh lu ậ t này được hình th à n h qua các công trìn h nghiên cứu của M. V. Lômônôxôp (1744); G. I. Hexơ (1836); Majơ (1842); H em hon (1849); J u n (1877) và của nhiều n h à bác học khác. Định lu ật I N hiệt động học có nh iều cách p h á t biểu, một tron g n h ữ ng cách p h á t biểu đó là Đ ịn h lu ậ t bảo to à n n ă n g lượng. Đ ịnh lu ậ t đó p h á t biểu n h ư sau: ''Năng lượng không tự nhiên sinh ra và không tự nhiên m ất đi mà nó chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác”. T ừ đ ịn h lu ậ t này chúng ta th ấy rằ n g không th ể chế tạo m ột động cơ vĩnh cửu loại I. N ghĩa là không th ể có một loại m áy m à chỉ tác 12 dụng một lực nhỏ b an đầu là nó có th ể chuyển động mãi và sinh ra công có ích. Trong hệ n h iệ t động cô lập, biểu thức toán học của định lu ậ t I có dạng sau: AU = AQ - AA (1.3) AU: Sự b iến th iê n nội n ăn g của hệ; AQ: N hiệt lượng do hệ n h ậ n được; AA: Công do hệ sả n ra. Từ biểu thức trê n , định lu ậ t I N hiệt động học có th ể p h á t biểu n h ư sau: Sự biến th iên nội năng của hệ bằng nhiệt do hệ n h ận được trừ đi công do hệ sản ra. 2.2. Hệ q u ả Đ ịn h luật I N h iệt đ ộ n g h ọ e (định luật Hexơ) Hiệu ứng n h iệt của một quá trìn h hoá học phức tạp chỉ phụ thuộc vào dạng và trạng thái của chất đầu và chất cuối chứ không phụ thuộc vào cách chuyển biến. Ví dụ: C hất b an đầu Aj, A2, A3, chất cuối là B1; B2, B 3 ta có thể biểu diễn theo hình 1 . 1 . Theo định lu ậ t Hexơ: Q = Qi + Q 2 + Q :3 - Q 4 + Qs + 0.6 Định luật Hexơ cho phép xác định hiệu ứng nhiệt của các phản ứng phức tạp, có nhiều giai đoạn tru n g gian và các phản ứng không th ể tiến h àn h đo trực tiếp hiệu ứng nhiệt. 13 q 2 B ►c Q Ai , A 2, A 1, d 2’ d 3 Qs E ► F Hình 1.1 Ví dụ: T rên thực t ế hiệu ứng n h iệt của quá tr ìn h đốt th a n th à n h c o không th ể đo trực tiếp được, vì k h i th a n cháy không chỉ có c o m à còn có C 0 9. c (rắn) + 0 2 —> CO 2 + 97kcal/moi (Qi) c (rắn) + I / 2 O 2 —> CO + 29kcal/mol ( Q 2) CO + l / 2 0 2 —> C 0 2 + 68 kcal/mol ( Q 3) Qi - Q 2+ Q3 Ta có thể tính được Q2 = Qj - Q3 Cho n ên có th ể xác định hiệu ứng n h iệt của p h ả n ứng: c + l / 2 0 2 — > CO + Q Q 2 = 97kcal/mol - 68 kcal/mol = 29kcal/mol N hư vậy hiệu ứng n h iệ t Q, = 29kcal/mol Đối với hệ sinh vật, định lu ậ t Hexơ cho phép xác định hiệu ứng n h iệ t của nh iều p h ả n ứng hoá sinh, n h ấ t là các p h ả n ứng phức tạp m à cho tới nay người ta v ẫn chưa biết các giai đoạn tru n g gian của chúng. 14 N hư vậy dựa trê n định lu ật Hexơ có th ê tín h n h iệt lượng của thức ăn. Tuy thức ăn khi đưa vào cơ th ể trả i qua n h ữ n g biến đổi phức tạp trước khi biên đôi th à n h sản p h ẩ m cuối cùng của quá trìn h tra o đối chất, song tổng n h iệ t lượng của tấ t cả các p h ả n ứng xảy ra tro n g cơ thể p h ải b ằ n g n h iệ t lượng khi đốt trực tiếp các chất đó th à n h s ả n p h ẩm cuối cùng. Ví dụ khi đốt trự c tiếp 1 mol glucozơ tro n g bom n h iệt lượng, n h iệ t lượng đo được b ằn g 678 kcal. N ă n g lượng được giải phóng ra trong quá trìn h oxi hoá một moi glucozơ tới C 0 2 và nước trong cơ thể cũng phải đ ạ t giá trị tương đương, vì tuy bước đương của các p h ả n ứng trong cơ th ê và tro n g bom n h iệ t lượng khác n h au , song trạ n g th á i và d ạn g của các ch ất ban đầu và chất cuối cùng của ch ú n g giông nhau. 2.3. ứ n g d ụ n g đ ịn h lu ậ t I N h iệ t d ộ n g h ọ c v à o h ệ th ô n g s ô n g Hệ th ô n g sông dù là một cơ thể hoàn chỉnh, một cơ q u an , m ột mô hoặc một tê bào củng không th ể làm việc n h ư m ột m áy n h iệt được. Công không th ê thực hiện do n g u ồ n n h iệ t từ bên ngoài đưa vào m à phải do sự th ay đổi nội n ă n g hoặc entropi của hệ. N hư ta đã biết, hệ số hữ u ích c ủ a m ột m áy n h iệ t được xác định theo biểu thức: T,: Nhiệt độ tuyệt đôì của nguồn nhiệt; T2: N h iệt độ tu y ệt đối nơi làm lạnh; r| : Hệ sô" hữ u ích. 15 0» N Ví dụ: Giả sử cơ làm việc như một m áy n h iệ t có hệ số h ữ u ích là 33%. N hiệt độ nơi làm lạ n h là T 2 = 25°c (298K). Thay vào biểu thức (1.4) n h iệt độ T 2 và hệ sô" h ữ u ích TỊ = 1/3 ta có: Ta n h ậ n được T 1 = 447K hay bằng 174°c. N hư vậy nếu cơ làm việc n h ư một m áy n h iệt th ì nó p hải nóng tối 174°c, m à ta đã biết cơ cấu tạo từ protein bị biến tín h ngay ở n h iệt độ 40 — 60°c. N h ư vậy ở n h iệ t độ 174°c cơ đã bị p h á huỷ. Trong cơ th ể sống, công được sinh r a do sự th a y đổi nội n ă n g của hệ nhờ các quá trìn h hoá sinh hoặc nhờ th ay đổi yếu tcí entropi. Từ th ế kỉ XVIII, các n h à bác học đã có ý định chứng m inh sự đúng đ ắn của định lu ật I vào hệ th ố n g sống bằng cách cách li cơ th ể khỏi môi trường lớn bên ngoài, xác định lượng nhiệt do cơ th ể th ả i ra, so sán h với hiệu ứng n h iệ t của các p h ản ứng hoá sinh trong cơ thể. Lavoadiê và Laplaxơ (1780) đã đo n h iệ t lượng và C 0 2 của chuột n h ắ t trắ n g th ả i ra khi nuôi c h ú n g trong n h iệt lượng k ế ở 0°c. Đồng thời xác định lượng n h iệ t th ả i r a khi đốt lượng thức ăn tương đương m à ch ú n g tiê u th ụ tới C 0 2 tro ng bom n h iệt lượng. N hiệt lượng tro n g h a i trường hợp trê n bằng n h au . Điều đó chứng tỏ hoá n ă n g được giải phóng ra trong cơ th ể qua các quá trìn h tra o đổi ch ất hoàn to àn tương đương vối n h iệt n ă n g do cơ th ể th ả i r a môi trường. Nói cách khác là hiệu ứng n h iệ t củ a q uá trìn h oxi 16 hoá các c h ất tro n g c'ơ thê và quá trìn h đốt trực tiếp các ch ất đó ngoài cơ th ê bằng nhau. 2.4. Phư ơng pháp n h iệt lượng k ế gián tiếp Phương p h á p của Lavoadiê và Laplaxơ thường được gọi là p h ư ơ n g p h á p n h iê t lượng k ế g iá n tiếp, chủ yêu dựa trê n cơ sở lượng 0 X1 tiêu th ụ và lượng C 0 2 do cơ th ê th ả i ra ỏ động v ậ t m á u nóng có liên quan c h ặt chẽ vối n h iệt lượng thức ăn đưa vào cơ thể. Ví dụ quá trìn h oxi hoá glucozơ: C6H 120 6 + 6 0 2 (180 gam) —> (134,4 l í t ) 6 C 0 , + 6 H 20 + 678kcal (134,4 lít) Q ua phương trìn h trê n ta thấy: Khi oxi hoá một mol glucozơ (180 gam) cần tiêu th ụ 6 mol oxi (134,4 lít) tạo ra 6 mol C 0 2 (134,4 lít) kèm theo lượng n h iệt toả ra là 678kcal. N hư vậy tiê u th ụ 1 lít oxi hay th ả i 1 lít C 0 9 kèm theo giải phóng 5,047kcal. Dựa trê n n h ữ n g sô liệu của quá trìn h th ả i n h iệt tro n g cơ th ể của bất kì loại động v ậ t nào cũng có th ể tín h toán theo lượng 0 2 mà cơ th ể tiêu th ụ hoặc lượng CO., mà cơ th ể th ả i ra. N hiều th í n g h iệm trê n động v ậ t và người chứng tỏ rằ n g khi không sin h công ở môi trường ngoài, lượng n h iệt tổng cộng do cơ th ể sin h ra gần bằng lượng n h iệt sinh ra khi đốt các c h ấ t h ữ u cơ n ằm trong th à n h p h ầ n thức ăn cho tới khi th àn h C 0 2 và H 20 . N ếu gọi ÔQ là lượng n h iệt sinh ra do quá trìn h đồng hoá thức ăn, ÔE là p h ầ n m ất m á t n ăn g lượng vào môi trường xung q u an h , 5A là công 2- LSH chống lại lực của môi trường bên ngoài, d u là n ă n g lượng dự trữ dưới dạng hóa n ăn g thì định lu ậ t I áp dụng đối với hệ thông sông có th ể viết dưới dạng: 5Q = ỖE + SA + dU. Đây cũng ỉà phương trìn h cơ b ản của cân bằng n hiệt đối với cơ thế người. Dưới đây là kết quả đo cân bằng nhiệt của một người trong một ngày đêm. Thức ăn đưa vào cơ thể: 56.8 gam protein tạo 237kcal 140,0 gam lipit tạo 1307kcal 79.9 gam gluxit tạo 335kcal Tổng cộng: 1879kcal N ăng lượng toả ra: N hiệt lượng toả r a xung q u an h 1374kcal K hí th ải 43kcal P h â n và nước tiểu 23kcal Bốc hơi qua hô hấp I81kcal Bốc hơi qua da 227kcal Các tiêu hao n ă n g lượng khác Tổng cộng: 31kcal 1879kcal Cần chú ý: C h ất lượng của thức ăn không chỉ xác định bởi lượng n h iệ t của chúng. Lượng protein cần th iế t trong k h ẩ u p h ầ n thức ăn không th ê th a y thê b ằn g giuxit hay % *r • 18 lipit có lượng n h iệt tương đương, vì trong protein có h àn g loạt axit am m không th ay th ế n h ư lizin, m ethionin, tn p to p h a n m à không có chúng tro n g cơ thê th ì không thê thực hiện được quá trìn h tổng hợp chất. Hiện nay ngtíời ta quy ước chia n h iệ t lượng sinh ra trê n cơ th ể ở thời điểm cho trước ra h ai loại: n h iệ t lượng cơ bản và n h iệt lượng tích cực. N h iệt lương cơ bản x u ấ t hiện do k ết quả p h â n tá n n ă n g lượng n h iệ t t ấ t n h iên tro n g quá trìn h trao đổi v ậ t ch ất vì n h ũ n g p h ả n ứng hoá sinh xảy ra không th u ậ n nghịch; n h iệt lượng n ày p h á t ra lập tức ngay sau khi cơ th ê h ấp th ụ 0 2 và thức ăn. G ần 50% n ăn g lượng x u ấ t hiện trong quá trìn h oxi hoá thức ăn được dự trữ trong các liên k ết giàu n ăn g lượng (ATP). Khi các liên kêt này đứt, chúng giải phóng năng lượng để thực h iện một công nào đấy rồi cuối cùng biến th à n h nhiệt. N hiệt lượng toả r a khi đứt các liên kết giàu n ă n g lượng dự trữ sẵn trong cơ th ể và đế điều hoà các h o ạ t động chủ động của cơ th ể được gọi là n h iệ t lượng tích cực. ở điều kiện sinh lí bình thường, tro n g cơ th ể có sự cân bằng giữa các loại n h iệ t này, tức là n ếu n h iệ t lượng cơ b ản tă n g th ì n h iệ t lượng tích cực sẽ giảm và ngược lại. Tỉ lệ giữa các loại n h iệt n ày có thể bị th a y đổi do nh iều nguyên n h ân . Trong h oạt động sống bình thường của cơ thể, lượng n ăn g lượng dự trữ trong các liên k ết giàu năn g lượng chiếm khoảng 50%. Trong quá trìn h bệnh lí, phần năng lượng do cơ thổ toả ra ở dạng n h iệt lượng tích cực sẽ chiếm p h ầ n lớn, vì khi ấy cường độ tạo các liên k ế t giàu n ă n g lượng sẽ giảm xuống. Tỉ lệ trê n luôn luôn p h ụ thuộc vào cường độ sinh n h iệt và cường độ toả nhiệt. Khi tă n g sự toả n h iệ t thì tă n g sự sinh 19
- Xem thêm -