[EBOOK] GIÁO TRÌNH HOÁ SINH THỰC VẬT, TS. TRẦN NHẬT LỆ, TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

Chương 1: Trao đổi chất và năng lượng sinh học

1.1.    Khái niệm chung về trao đổi chất
Mỗi cơ thể sống đều tồn tại trong môi trường và liên hệ mật thiết với môi trường đó. Hiện tượng cơ thể lấy một số chất từ môi trường kiến tạo nên sinh chất của mình và thải ra ngoài những chất cặn bã được gọi là sự trao đổi chất.

Sự trao đổi chất ở giới vô sinh khác với giới hữu sinh. Ở giới vô sinh, trao đổi chất làm cho các chất hữu cơ và vô cơ bị phân huỷ. Ví dụ, đá vôi (canxi carbonate) bị xói mòn vì H2CO3 có trong nước tác dụng với đá vôi thành canxi bicarbonate, mỡ bị ôi hoá thành một số chất khác là do tác dụng với oxy.

Ở thế giới sinh vật, mỗi cơ thể sống luôn luôn trao đổi chất với môi trường, lấy thức ăn vào chuyển hoá thành các chất sử dụng cho cơ thể và thải ra ngoài các chất cặn bã. Quá trình đó được thực hiện là do các biến đổi hoá học liên t ục xảy ra trong cơ thể. Toàn bộ các biến đổi hoá học đó được gọi là sự trao đổi chất.

Quá trình trao đổi chất gồm nhiều khâu chuyển hoá trung gian. Mỗi chuyển hoá là một mắt xích của một trong hai quá trình cơ bản: đồng hoá và dị hoá.

Đồng hoá và dị hoá là hai quá trình đối lập, nhưng lại thống nhất với nhau trong một cơ thể: chúng xảy ra đồng thời và liên quan mật thiết với nhau. Các chất được tổng hợp nên trong quá trình đồng hoá là nguyên liệu cho quá trình dị hoá (ví dụ gluxit là sản phẩm của quá trình quang hợp, là nguyên liệu cho quá trình hô hấp). Năng lượng giải phóng ra trong quá trình dị hoá được sử dụng một phần cho quá trình tổng hợp.

1.2.    Năng lượng sinh học
Hệ thống sống cần năng lượng để chuyển động, lớn lên, tổng hợp các phân tử sinh học và vận chuyển ion, phân tử qua màng.

Các cơ thể lấy năng lượng từ môi trường sống và sử dụng năng lượng đó để thực hiện các quá trình sống có hiệu quả.

Để nghiên cứu năng lượng sinh học đòi hỏi phải có hiểu biết về nhiệt động học, một số định luật, nguyên lý mô tả nguồn, trao đổi nhiệt, năng lượng và vật chất trong hệ thống nghiên cứu.

Nhiệt động học cho chúng ta xác định quá trình hoá học và phản ứng có thể tự xảy ra hay không.

Mặc dù nhiệt động học là khái niệm phức tạp, nhưng nó dựa trên ba định luật tương đối đơn giản và dễ hiểu.

Một vài nguyên lý của nhiệt động học cơ bản được đưa ra trong chương này bao gồm phân tích nguồn nhiệt, sản sinh entropy, hàm năng lượng tự do và mối liên quan gi ữa entropy và thông tin.

Chương này cũng đề cập đến ATP và những hợp chất cao năng khác.
 

Khái niệm về nhiệt động học cơ bản

Bất kỳ sự quan tâm nào của nhiệt động học cũng phải phân biệt giữa hệ thống và môi trường.

Hệ thống là một phần của vũ trụ m à chúng ta quan tâm, trong khi đó môi trường là gồm tất cả những gì còn lại. Có ba trạng thái cơ bản: hệ thống cô lập, hệ thống đóng và hệ thống mở.

Hệ thống cô lập: Không có sự trao đổi chất và năng lượng với môi trường.

Hệ thống đóng: Có trao đổi năng lượng, nhưng không có trao đổi chất với môi trường.

Hệ thống mở: Có trao đổi chất và năng lượng với môi trường.

Cơ thể sống là hệ thống mở điển hình có trao đổi chất (dinh dưỡng và sản phẩm thải ra) và năng lượng (nhiệt từ trao đổi chất) với môi trường.

Định luật 1: Nhiệt, công và các dạng năng lượng khác
Trước đây trong sự phát triển của nhiệt động học người ta cho rằng nhiệt độ có thể biến đổi thành những dạng năng lượng khác và tất cả các dạng năng lượng một cách cơ bản có thể biến đổi thành một số dạng khác.

Định luật 1 nói rằng: tổng năng lượng của một hệ thống cô lập là không thay đổi.

[EBOOK] GIÁO TRÌNH HOÁ SINH THỰC VẬT, TS. TRẦN NHẬT LỆ, TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

Quý bạn đọc có thể tải ebook trên về TẠI ĐÂY.

Từ khoá: ebook, giáo trình, sinh hoá thực vật, giáo trình hoá sinh thực vật, hoá sinh thực vật, các quá trình sinh hoá của thực vật, hệ thống sống, đời sống thực vật, các quá trình hoá sinh của thực vật