text:
Trang chủ www.docsachysinh.com
Ebook online
Đọc sách Y sinh || www.docsachysinh.com || Microworld - Macromind
ĐẠI CƯƠNG BA ĐỊNH LUẬT NĂNG LƯỢNG
Phùng Trung Hùng - Nguyễn Phước Long
Phùng Trung Hùng - Nguyễn Phước Long
Vật thể sống luôn cần năng lượng. Nguồn năng lượng này dùng cho sự vận động, tăng trưởng, tổng hợp các phân tử sinh học, vận chuyển các ion và phân tử khác xuyên màng tế bào,… Tất cả vật thể sống đều lấy năng lượng từ môi trường xung quanh nó và biến đổi chúng thành dạng năng lượng dễ sử dụng để duy trì sự sống. Để có thể hiểu được vấn đề này, chúng ta cần phải có một cái nhìn sâu sắc về nhiệt động lực học và các quá trình biến đổi của năng lượng trong cơ thể sống thông qua hệ thống các định luật và nguyên lý liên hệ với nhau một cách chặt chẽ. Nhiệt động lực học còn giúp chúng ta hiểu được bằng cách nào mà một quá trình sinh học có thể xảy ra được và các yếu tố chi phối nó một cách toàn thể.
Các khái niệm cơ bản của nhiệt động lực học
Để bắt đầu tìm hiểu về nhiệt động lực học, chúng ta trước tiên phải phân biệt hai khái niệm cơ bản nhất.
- Một hệ thống nhiệt động (system)(1) là một phần của vũ trụ, và (2) là hệ thống có thể tương tác với môi trường xung quanh tối thiểu bằng hai cách mà một trong hai cách đó là sự trao đổi nhiệt.
- Môi trường xung quanh (surrounding) là tất cả những gì còn lại trong vũ trụ.
Bản chất của hệ thống nhiệt động cũng cần được quan tâm. Có 3 hệ thống cơ bản:
- Hệ cô lập: Không có sự trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường xung quanh.
- Hệ kín: Chỉ có sự trao đổi năng lượng với môi trường xung quanh.
- Hệ mở: Có thể trao đổi năng lượng hoặc vật chất, hoặc cả hai đối với môi trường xung quanh.
Theo các định nghĩa ở trên, vật sống là một hệ mở vì nó có thể trao đổi chất và nhiệt với môi trường xung quanh.
Nguyên lý 0 – nguyên lý cân bằng nhiệt động
Nguyên lý này nói về cân bằng nhiệt động. Hai hệ nhiệt động đang nằm trong cân bằng nhiệt động với nhau khi mà chúng tiếp xúc với nhau nhưng không có sự trao đổi năng lượng.
“Nếu hai hệ có cân bằng nhiệt động với cùng một hệ thứ ba thì chúng cũng cân bằng nhiệt động với nhau”.
Nguyên lý thứ I - Nhiệt, công và các dạng khác nhau của năng lượng
Một trong những điều được biết đến đầu tiên khi nghiên cứu nhiệt động lực học đó là nhiệt có thể được chuyển đổi thành các dạng khác nhau của năng lượng. Tổng quát hơn, mọi thể năng lượng đều có thể chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác.
Nguyên lý số I của nhiệt động lực học phát biểu như sau “Tổng năng lượng của một hệ cô lập là không đổi”. Trong đó tổng năng lượng của một hệ cô lập được gọi là nội năng của hệ đó, kí hiệu là E hoặc U. Nội năng chỉ phụ thuộc vào tình trạng của hệ do vậy nó được gọi là một hàm trạng thái (state function). Nội năng cũng không phụ thuộc vào cách thức hệ thống sinh ra như thế nào, do đó có thể gọi nó là một hàm độc lập (independent of path).
Hình 2.1: Minh họa về hệ cô lập, hệ kín và hệ mở
Nội năng E của bất kì một hệ thống nào cũng chỉ có thể thay đổi khi có năng lượng thêm vào hoặc bị lấy bớt ra khỏi hệ thống bằng nhiệt hoặc bằng cách tác dụng một công vào nó. Tất cả các quá trình chuyển nội năng từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 nào đó sẽ sinh ra một số gia, gọi là DE, được biểu diễn bởi công thức sau đây:
q là nhiệt hấp thu bởi hệ thống từ môi trường xung quanh.
w là công tác dụng từ môi trường xung quanh vào trong hệ.
Lưu ý: Đại lượng được đo bằng tích số của lực và quãng đường dịch chuyển của điểm đặt của lực gọi là công cơ học. Trong hệ thống sống, công cơ học gắn liền với áp suất và thể tích của hệ được nghiên cứu và được biểu diễn theo công thức sau:
w = - P.DV
Trong đó:
P là áp suất
D V là sự thay đổi thể tích, tính bằng hiệu của V2 - V1
Công có nhiều thể tồn tại như công cơ học, công điện học và hóa học. Và lưu ý nữa là các đại lượng D E, q, và w có cùng năng lượng (hoặc là calorie – cal, hoặc là joule – J)
(Đây là phương trìnhmang tính học thuật nhiều hơn là ứng dụng, nó cho biết điểm khởi thủy của nguyên lý này trong tư duy nhân loại. Hiện nay, chiều qui ước của phương trình đã được đảo ngược. Nghĩa là các quá trình sinh nhiệt sẽ có dấu ngược lại qui ước cũ là dấu “+“).
Enthalpy– hàm trạng thái hữu dụng trong hệ thống sinh học
Khi thể tích của hệ là hằng số, không có công cơ học nào được thực hiện. Lúc này D E chỉ đơn thuần là sự trao đổi nhiệt đẳng tích. Lúc này, D E = q. Do vậy D E sẽ là một đại lượng đẳng tích. Hơn nữa, các quá trình hóa sinh học và các phản ứng hóa học đa số được thực hiện trong một thể tích không đổi hay còn gọi là đẳng áp. Trong các quá trình đẳng áp, D E không nhất thiết phải cân bằng với lượng nhiệt chuyển đổi. Vì lý do này, các nhà hóa học và các nhà hóa sinh học đã định nghĩa một hàm đặc biệt dùng cho các tính toán đẳng tích, gọi là enthalpy, H – được định nghĩa theo phương trình dưới đây:
Do vậy, ta sẽ có:
Từ phương trình trên, ta thấy rõ ràng rằng D H bằng với lượng nhiệt được trao đổi trong các quá trình đẳng áp. Thông thường, các phản ứng hóa sinh xảy ra trong chất lỏng và chất rắn hơn là trong chất khí, thể tích thay đổi hầu như không đáng kể, do vậy enthalpy và nội năng gần như bằng nhau.
Một trong những việc cần làm là tạo nên một định mức chuẩn cho các phản ứng hóa học khác nhau nhằm dễ định lượng. Trong đó bao gồm “trạng thái tiêu chuẩn” (standard state), 298K và 1Atm. Lúc này enthalpy và nội năng cũng như các đại lượng khác được trình bày lần lượt là DH°, DE°,…
Sự thay đổi Enthalpy trong các quá trình hóa sinh có thể được xác định bằng cách đo lượng nhiệt hấp thụ hoặc loại bỏ trong một quá trình bởi calorimeter.
Hình 2.2: Sơ đồ của một calorimeter. Trong bất kì quá trình này dẫn đến sự cân bằng của sự chuyển đổi A ⇌ B. Biến thiên enthalpy sinh chuẩn có thể được xác định bởi sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số cân bằng:
R = 8.314J/mol (hằng số khí lý tưởng)
Tích phân của R(ln Keq) và 1/T được gọi là phương trình van’t Hoff.
Bảng 2.1: Các giá trị nhiệt động học cho sự biến tính của một số protein
Cần lưu ý rằng, không chỉ có quá trình truyền nhiệt xảy ra trong các phản ứng hóa học. Trong một số trường hợp, trị số enthalpy thuận lợi cho phản ứng nhưng quá trình vẫn không xảy ra. Để biết được tại sao, chúng ta hãy tìm hiểu nguyên lý thứ hai và thứ ba của nhiệt động lực học.
Nguyên lý thứ hai và Entropy – Cái nhìn về sự hỗn loạn
Nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học được phát biểu dưới nhiều dạng khác nhau. Sau đây sẽ là cách phát biểu phổ biến nhất:
“Một hệ lớn và không có sự trao đổi năng lượng với môi trường sẽ có entropy luôn tăng hoặc luôn không đổi theo thời gian”.
Entropy được dùng để đánh giá sự mất trật tự của môi trường. Một hệ có tổ chức sẽ có entropy thấp và ngược lại. Một phản ứng hóa học đi kèm theo một sự tăng mạnh giá trị entropy (DS) sẽ dễ dàng hơn.
Entropy có thể được định nghĩa theo phương trình dưới đây:
S = k ln W (5)
k là hằng số Boltzmann, k = 1.38 x 10-23 J/K
Nguyên lý số 3
“Trạng thái của mọi hệ vật chất không thay đổi tại nhiệt độ không tuyệt đối (0K)”
Theo nguyên lý này, tại nhiệt độ không tuyệt đối, entropy của mọi hệ chính xác sẽ bằng 0. Dựa vào định luật này, người ta đã thiết lập được phương trình để tính entropy cho tất cả các chất như sau:
Cp là nhiệt dung đẳng áp. Nhiệt dung đẳng áp của bất kì chất nào là lượng nhiệt cần cung cấp để 1 mol chất đó có thể tăng lên thêm 1 độ.
Các phương trình này chỉ dùng để tính entropy tuyệt đối dựa vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ 0 tuyệt đối và tại nhiệt độ đang khảo sát. Tuy nhiên, trong các quá trình sinh học, biến thiên entropy mới là đại lượng cần tính toán nhiều hơn.
Năng lượng tự do
Bởi vì hệ sinh học thường xảy ra trong điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi nên có thể tiên đoán chiều phản ứng hóa học dựa trên biến thiên năng lượng tự do G, tên đặt sau khi J.W.Gibbs cho thấy “tất cả các thay đổi trong hệ thống đều theo hướng tối thiểu hóa năng lượng tự do[G]”.
Trong trường hợp của một phản ứng hóa học, chât tham gia, sản phẩm, biến thiên năng lượng tự do:
Có thể tóm gọn tương quan giữa ∆G và chiều phản ứng bằng ba mệnh đề sau:
- Nếu ∆G âm, phản ứng thuận sẽ tự xảy ra và thường giải phóng năng lượng (phản ứng tỏa năng lượng).
- Nếu ∆G dương, phản ứng thuận không tự xảy ra mà cần bổ sung năng lượng cho hệ thống để thúc đẩy chuyển hóa năng chất tham gia thành sản phẩm (phản ứng thu năng lượng).
- Nếu ∆G bằng 0, phản ứng thuận và nghịch xảy ra tại tốc độ bằng nhau nên nồng độ sản phẩm và chất tham gia không đổi; hệ thống đạt trạng thái cân bằng.
Theo quy ước, biến thiên năng lượng tự do chuẩn của phản ứng (∆Go’) là biến thiên năng lượng tự do dưới điều kiện 298 K, áp suất 1atm, pH 7,0(như trong nước tinh khiết), và nồng độ ban đầu của tất cả chất tham gia và sản phẩm (trừ proton) bằng 1M, proton được giữ tại 10-7M (pH 7,0). Hầu hết các phản ứng sinh học không xảy ra ở điều kiện chuẩn, đặc biệt nồng độ chất tham gia phản ứng thường nhỏ hơn 1M.
Năng lượng tự do của hệ hóa học là G = H- TS, với H là năng lượng liên kết(enthalpy) của hệ thống; T là nhiệt độ theo đơn vị Kevin(K); và S là entropy(thước đo độ ngẫu nhiên hay độ trật tự). Nếu nhiệt độ giữ không đổi, phản ứng chỉ tự diễn ra nếu biến thiên năng lượng tự do ∆G âm.
δG = δH- δTS
Trong phản ứng tỏa nhiệt do năng lượng liên kết của sản phẩm thấp hơn cả chất tham gia nên năng lượng giải phóng ra thường chuyển hóa thành nhiệt (năng lượng vận động phân tử) và ∆H âm. Trong phản ứng thu nhiệt, năng lượng liên kết của sản phẩm cao hơn của chất tham gia nên nhiệt độ bị hấp thu trong tiến trình phản ứng và ∆H dương. Hiệu ứng tổ hợp của biến thiên enthalpy và entropy xác định dấu của ∆G. Phản ứng tỏa nhiệt(∆H<0) với entroypy tăng (∆S>0) tự xảy ra (∆G<0). Phản ứng thu nhiệt (∆H>0) sẽ tự xảy ra nếu ∆S tăng sao cho T∆S lớn hơn ∆H.
Nhiều phản ứng sinh học dẫn đến tăng độ trật tự và do đó làm giảm entropy (∆S<0). Ví dụ dễ thấy là phản ứng tổng hợp protein từ acid amin. Dung dịch chứa protein có entropy thấp hơn dung dịch chứa đủ các acid amin cấu thành nhưng ở trạng thái không liên kết. Nguyên nhân của điều này là acid amin trong protein gắn với nhau thành chuỗi dài nên bị hạn chế vận động tự do. Thông thường tế bào bù lại sự giảm entropy bằng cách “cặp đôi” các phản ứng tổng hợp(làm giảm entroypy) như vậy với các phản ứng độc lập có giá trị ∆G rất âm. Bằng cách này tế bào có thể chuyển đổi nguồn năng lượng trong môi trường thành hoạt động xây dựng các cấu trúc có tổ chức cao và các con đường trao đổi chất thiết yếu cho sự sống.
Biến thiên năng lượng tự do ∆G của phản ứng thường không bằng ∆Go’ và bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất cũng như nồng độ ban đầu của chất tham gia và sản phẩm. pH dung dịch tác động đến hầu hết các phản ứng sinh học cũng như phản ứng khác xảy ra trong dung dịch. Có thể tính biến thiên năng lượng tự do ở các nhiệt độ khác nhau và nồng độ ban đầu theo phương trình sau:
Với R là hằng số khí = 1,987 cal/ (độ.mol), T (K), và Q là tỷ lệ ban đầu của sản phẩm và chất tham gia. Với phản ứng A+B C, Q=[C]/[A][B]. Trong trường hợp này, nồng độ ban đầu của A hoặc B tăng sẽ làm tăng ∆G âm hơn và phản ứng xảy ra theo chiều thuận (tạo ra C).
Với mọi giá trị ∆Go’ , một phản ứng hóa sinh nhất định sẽ chỉ xảy ra trong tế bào khi ∆G âm, tùy thuộc vào nồng độ nội bào của sản phẩm và chat tham gia. Ví dụ, trong phản ứng chuyển hóa glyceraldhyde-3-phosphate (G3P) thành dihyddrocyacetone phosphate (DHAP) (hai chất này tham gia con đường phân giải glucose)
G3P⇄ DHAP
∆Go’ =-1840 cal/ mol. Nếu nồng độ ban đầu của G3P = DHAP thì ∆G = ∆Go’ vì RTln 1 =0; trong trường hợp này, phản ứng thuận nghịch sẽ tự xảy ra theo chiều tạo DHPA cho tới khi cân bằng. tuy nhiên,nếu [DHPA] ban đầu = 0,1M và [G3P]= 0,001M thì tại điều kiện chuẩn, Q=0,1/0,001=100, nên ∆G= +887 calo/mol. Dưới các điều kiện này, phản ứng sẽ diễn ra theo chiều tạo G3P.
∆Gkhông phụ thuộc vào tôc độ phản ứng. Thực vậy, dưới các điều kiện sinh lý bình thường, gần như mọi phản ứng hóa sinh cần để duy trì sự sống đều có ít nhất một cơ chế tăng tốc. Tốc độ của phản ứng trong các hệ sinh học thường được xác định bởi hoạt tính của enzyme, protein xúc tác tăng sự tạo thành sản phẩm từ chất tham gia mà không làm thay đổi ∆G.
Có thể tính ∆Go’ từ Keq
Khi cân bằng, hỗn hợp hóa chất nằm tại trạng thái ổn định với năng lượng tự do nhỏ nhất. Với một hệ thống cân bằng (∆G=0, Q= Keq) dưới điều kiện chuẩn có thể viết:
∆Go’=-2,3RT logKeq = -1362 log Keq
Do đó nếu biết nồng độ của chất tham gia và sản phẩm lúc cân bằng(ví dụ Keq) thì có thể tính giá trị Go’. Ví dụ, Keq của phản ứng chuyển hóa glyrceraldehyde-3-phosphate (G3P DHAP) là 22,2 dưới điều kiện chuẩn. Thay giá trị này vào phương trình trên sẽ dễ dàng tính được ∆Go’ của phản ứng này là 1840 cal/mol.
Biến đổi lại phương trình trên suy ra:
Keq= 10-(∆Go’/2,3RT)
Từ phương trình này có thể thấy rõ nếu ∆Go’ âm thì số mũ sẽ dương và Keq>1. Do đó lúc cân bằng nồng độ sản phẩm sẽ cao hơn nồng độ chất tham gia hay nói cách khác, phản ứng ưu tiên tạo sản phẩm. Ngược lại,nếu ∆Go’ dương thì số mũ sẽ âm và K eq sẽ <1.
Tốc độ của phản ứng phụ thuộc vào năng lượng hoạt hóa cần thiết để đưa chất tham gia tới trạng thái chuyển tiếp
Khi phản ứng hóa học bắt đầu, các chất tham gia đập vào nhau và dẫn tới bắt đầu hình thành một số liên kết trong khi phá vỡ một số liên kết khác.một cách để hình dung về các phân tử giai đoạn chuyển tiếp này là có những giới hạn nhất định trong cấu hình electron của nguyên tử và liên kết của chúng. Cần cấp năng lượng để một tập hợp các nguyên tử chuyển từ trạng thái chất tham gia tương đối biền thành trạng thái trung gian này trong tiến trình phản ứng. Theo đó, tập hợp nguyên tử có trạng thái năng lượng tạm thời cao hơn tại một số thời điểm. Trong một phản ứng hóa học, trạng thái đó hệ thống nằm ở mức năng lượng cao nhất được gọi là trạng thái chuyển tiếp. Năng lượng để kích thích chất tham gia phản ứng tới trạng thái chuyển tiếp gọi là năng lượng hoạt hóa, kí hiệu là ∆G≠,tương tự với biến thiên năng lượng tự do Gibbs(∆G) đã đề cập. Từ trạng thái chuyển tiếp, một tập hợp nguyên tử có thể giải phóng năng lượng dưới dạng tạo thành sản phẩm của phản ứng hoặc “lùi lại” mức năng lượng ban đầu. Vận tốc (V) tạo thành sản phẩm từ chất tham gia trong một tập hợp điều kiện nhất định (nhiệt độ, áp suất, nồng độ chất tham gia) sẽ phụ thuộc vào nồng độ của chất tại trạng thái chuyển tiếp. Nồng độ này lại phụ thuộc vào năng lượng hoạt hóa và hằng số tốc độ riêng (v) tại đó trạng thái chuyển tiếp chuyển hóa thành sản phẩm. Năng lượng hoạt hóa càng cao, tỷ lệ chất tham gia đạt tới trạng thái chuyển tiếp càng thấp và tốc độ phản ứng càng chậm. Tương quan giữa nồng độ chất tham gia phản ứng v, và V là:
V=V(chất tham gia) x 10-(∆G≠ / 2,3RT)
Từ phương trình này có thể thấy rằng giảm năng lượng hoạt hóa, tức giảm năng lượng tự do của trạng thái chuyển tiếp ∆G≠ , sẽ làm tăng tốc độ tổng thể của phản ứng V. Giảm ∆G≠ 1,36kcal /mol dẫn đến tăng 10 lần tốc độ phản ứng, trong khi giảm 2,72kcal/mol dẫn đến tốc độ tăng 100 lần. Do đó những biến đổi tương đối nhỏ của ∆G≠ có thể làm tốc độ tổng thể của phản ứng thay đổi lớn.
Các chất xúc tác như enzymethúc đẩy tốc độ phản ứng bằng cách làm giảm năng lượng tương đối của trạng thái chuyển tiếp và do đó cũng làm giảm năng lượng hoạt hóa.Năng lượng tương đối của chất tham gia và sản phẩm sẽ xác định phản ứng có lợi về mặt nhiệt động học hay không(∆G âm), trong khi đó năng lượng hoạt hóa sẽ xác định sản phẩm dễ tạo ra như thế nào (động học của phản ứng).Phản ứng có lợi về mặt nhiệt động sẽ không xảy ra nếu năng lượng hoạt hóa cao.
Sự sống phụ thuộc vào sự cặp đôi giữa các phản ứng tỏa và thu năng lượng
Nhiều quá trình trong tế bào không thuận lợi về mặt năng lượng (∆G>0) và không tự xảy ra. Các ví dụ bao gồm tổng hợp DNA từ nucleotide và vận chuyển vật chất qua màng từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp. Tế bào có thể thực hiện phản ứng cần năng lượng (thu năng lượng) (∆G1>0) nếu phản ứng tổng có ∆G âm.
Ví dụ giả định rằng phản ứng có ∆G = 5 kcal/mol và phản ứng có ∆G = -10 kcal/mol:
Khi không có phản ứng thứ hai thì tại cân bằng nồng độ của A sẽ lớn hơn nồng độ của B rất nhiều. Tuy nhiên, vì phản ứng chuyển hóa X thành Y+Z rất có lợi về mặt năng lượng nên nó sẽ đẩy quá trình đầu tiên theo chiều tạo thành B và tiêu thụ A. Trong tế bào, các phản ứng thu năng lượng thường đi kèm với phản ứng thủy phân ATP giải phóng năng lượng như sẽ thảo luận tiếp đây.
Hình 2.3: Mô tả khả năng phản ứng theo sự thay đổi năng lượng tự do Gibbs. Hình trên biểu lộ khả năng xảy ra của phản ứng tỏa nhiệt (bên trái) và phản ứng thu nhiệt (bên phải). Hình dưới là sự “tổ hợp” nhiều phản ứng có năng lượng tự do Gibbs khác nhau.
Tính chất vật lí đáng chú ý của các thuộc tính nhiệt động lực học
Việc tính toán các đại lượng nhiệt động cho chúng ta biết điều gì về các phản ứng hóa sinh? Câu trả lời tốt nhất cho câu hỏi này đó là nếu chỉ tính toán riêng từng đại lượng thì sẽ không có ý nghĩa định lượng chính xác. Ví dụ như một protein tháo cuộn có DH ° dương nhưng vẫn xảy ra, và việc tính một đại lượng duy nhất không thể phản ánh sự đứt các liên kết hydrogen trong protein hoặc sự bộc lộ các nhóm kị nước.
Tuy nhiên, sự kết hợp phân tích nhiều đại lượng nhiệt động học sẽ cho ta biết rõ bản chất sự của quá trình. Lấy ví dụ, sự chuyển ion Na+ và Cl- từ trạng thái khí trở thành dạng hòa tan trong dung dịch nước đòi hỏi một trị số DH ° rất âm (do vậy quá trình rất dễ xảy ra) và có một sự giảm nhẹ giá trị DS °. Sự giảm entropy này không thuận lợi về mặt năng lượng, nhưng nó đã được bù trừ vào quá trình giải phóng năng lượng lớn dưới dạng nhiệt (enthalpy), do vậy quá trình xảy ra rất dễ dàng. Hay sự chuyển toluene từ dạng toluene lỏng vào nước là một quá trình có DS °âm, DG° dương do vậy quá trình “hòa tan” hai chất này không xảy ra được.
*All data collected for 25°C.
†Berry, R. S., Rice, S. A., and Ross, J., 1980. Physical Chemistry. New York: John Wiley.
‡Tanford, C., 1980. The Hydrophobic Effect. New York: John Wiley.
Bảng 2.2: Giá trị nhiệt động của một vài quá trình đơn giản
Tác dụng của pH đối với năng lượng tự do sinh chuẩn
Trong các phản ứng hóa học mà proton đóng vai trò là chất tham gia phản ứng hoặc sản phẩm, định nghĩa về trạng thái chuẩn trở nên rắc rối. Trạng thái chuẩn cho ion H+ là 1M tương ứng với pH = 0. Tại pH này, gần như tất cả các enzyme trong cơ thể đều không thể hoạt động, do vậy các phản ứng hóa sinh trong cơ thể cũng không thể xảy ra được. Do vậy việc thiết lập công thức giữa năng lượng tự do và hằng số cân bằng tại pH = 7 có ý nghĩa hơn. Các nhà hóa sinh học đã đưa ra khái niệm “trạng thái chuẩn hiệu chỉnh”, bằng cách thêm (‘) vào kí hiệu của các đại lượng như DG°´ ,K ´ eq , DH °´ chẳng hạn. Các giá trị được xác định bằng cách này được thực hiện trong môi trường có nồng độ H+ là 10-7M và tác chất có nồng độ là 1M đối với dung dịch và 1 atm đối với chất khí. Mối quan hệ giữa hai trạng thái này có thể được biểu diễn dễ dàng theo công thức dưới đây:
Mối quan hệ của hằng số cân bằng cho hai trạng thái chuẩn được biểu diễn theo phương trình dưới đây:
vàDG° ´ được tính theo phương trình:
Lấy ví dụ phản ứng mà H+ phản ứng hết:
Hằng số cân bằng thể hiện theo phương trình sau:
vàDG°´ tính được theo phương trình:
Hiệu ứng quan trọng của nồng độ các chất trong biến thiên tổng năng lượng tự do
Theo dõi phương trình thủy phân của phosphocreatine sau đây:
Phản ứng này tỏ nhiệt mạnh ở 370C, với DG° là -42.8 kJ/mol. Nồng độ sinh lý của phosphocreatine, creatine và phosphate vô cơ thường bằng 1 mM và 10 mM. Do vậy DG của phản ứng sẽ được tính như phương trình dưới đây:
Sự quan trọng của các phản ứng hai giai đoạn trong cơ thể sống
Rất nhiều phản ứng hóa học cần thiết cho sự sống của tế bào xảy ra ngược với thế nhiệt động của nó. Nghĩa là phản ứng xảy ra theo chiều làm cho D G dương. Trong số đó, phản ứng tổng hợp ATP, các phân tử cao năng và những quá trình tạo nên gradients nồng độ là những ví dụ điển hình. Những phản ứng như vậy phải trải qua nhiều bước, trong đó nhất định phải có bước tạo nên D G âm để bù trừ năng lượng và giúp phản ứng có thể xảy ra được. Các phản ứng xảy ra theo nhiều giai đoạn này hết sức quan trọng trong các phản ứng chuyển hóa trung gian, các phản ứng phosphoryl hóa oxy hóa, và phản ứng của các kênh vận chuyển trên màng tế bào.
Chúng ta có thể dự đoán được cặp phản ứng xảy ra bằng cách tính tổng năng lượng tự do sinh ra của phản ứng đó. Sau đây là một ví dụ, phản ứng từ sự phân giải glycogen đòi hỏi sự chuyển phosphoenolpyruvate (PEP) thành pyruvate.
Hình 2.4: Phản ứng dưới sự xúc tác của pyruvate kinase
Sự thủy phân của PEP xảy ra rất mạnh mẽ và thuận lợi về mặt năng lượng. Do vậy, nó có vai trò chuyển ADP thành ATP (một quá trình không thuận lợi về mặt năng lượng). Ta có thể tính được giá trị DG của phản ứng chung theo các phương trình dưới đây:
Từ lúc này về sau, chúng ta sẽ chỉ biểu diễn phản ứng chung của các quá trình được xúc tác bởi enzyme để làm thuận lợi về mặt năng lượng. Nên nhớ rằng, các phản ứng có DG°´ dương luôn đi kèm với một phản ứng có DG°´ âm để bù trừ năng lượng và để phản ứng có thể xảy ra.
Quá trình hô hấp và quang hợp tạo ra ATP
Rõ ràng để duy trì hoạt động, tế bào cần được bổ sung ATP liên tục. Trong hầu hết các loại tế bào thực vật và một số vi khuẩn, nguồn năng lượng đầu vào (sau cùng chuyển hóa thành liên kết phosphoanhydride của ATP và liên kết trong các hợp chất khác) là ánh sáng mặt trời. Khi quang hợp, thực vật và một số sinh vật thu giữ năng lượng ánh sáng và sử dụng chúng để tổng hợp ATP từ ADP và Pi. Lượng lớn ATP tạo ra theo quá trình này bị thủy phân để cung cấp năng lượng cho quá trình chuyển hóa CO2 thành đường 6 carbon theo chu kì cố định carbon.
Ở động vật, quá trình hô hấp là giải phóng năng lượng tự do trong đường cũng như các phân tử có nguồn gốc thực phẩm khác. Tế bào động vật và vi sinh vật không quang hợp tổng hợp ATP bằng cách chuyển hóa hóa học các hợp chất giàu năng lượng trong thức ăn (ví dụ glucose, tinh bột ).
Phản ứng oxy hóa hoàn toàn glucose tạo ra CO2 có ∆Go=-686kcal/mol, traí dấu với ∆Go’ của quá trình cố định carbon khi quang hợp.
Tế bào sử dụng một tập hợp phản ứng (thông qua protein) phức tạp để oxy hóa một phân tử đường và tạo ra tới 30 phân tử ATP từ 30 phân tử ADP. Quá trình phân hủy (dị hóa) glucose cân oxy (hiếu khí) này là con đường tổng hợp ATP chính của mọi tế bào động vật, thực vật không quang hợp và nhiều loại vi khuẩn. Dị hóa acid béo cũng là nguồn tạo ATP quan trọng. Năng lượng ánh sáng thu giữ khi quang hợp không phải là nguồn năng lượng hóa học duy nhất cho mọi tế bào. Những vi sinh vật nhất định sống trong hoặc quanh các miệng phun dưới đáy biển sâu (nơi không có ánh sáng mặt trời) oxy hóa một số hợp chất khử vô cơ để thu năng lượng cho phản ứng tổng hợp ATP từ ADP và Pi. Các hợp chất khử này được tạo ra từ sâu dưới lòng đất và theo miệng phun thoát ra ngoài.
NAD+ và FAD kết cặp nhiều phản ứng oxy hóa và phản ứng khử sinh học
Trong nhiều phản ứng hóa học, electron chuyển từ một nguyên tử hoặc phân tử tới nguyên tử hoặc phân tử khác. Quá trình này không nhất thiết hình thành liên kết hóa hóa học mới hoặc giải phóng năng lượng để có thể đi kèm với phản ứng khác. Vì phản ứng hóa học không sinh ra cũng không phá vỡ electron nên nếu một nguyên tử hoặc phân tử bị oxy hóa thì phân tử khác sẽ bị khử. Ví dụ, ion Fe2+ cho oxy electron để tạo thành ion Fe3+. Phản ứng này nằm trong quá trình phân hủy carbonhydrate tại ty thể. Mỗi nguyên tử oxy nhận 2 electron từ hai ion Fe2+ .
Hình 2.5: Phản ứng khử succinate
Theo đó, Fe2+ bị oxy hóa và O2 bị khử. Các phản ứng trong đó một nguyên tử bị khử và nguyên tử khác bị oxy hóa gọi là phản ứng oxy hóa khử. Oxy là chất nhận điên tử trong nhiều phản ứng oxy hóa khử của tế bào dưới điều kiện hiếu khí.
Hình 2.6: Các coenzyme mang electron: NAD+ và FAD+. NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide) nhận đồng thời 2 electron và một proton và bị khử thành NADH. Trong nhiều phản ứng oxy hóa khử sinh học, một cặp nguyên tử hydro (2 proton và 2 electron) tách khỏi phân tử. Trong một số trường hợp, một trong hai proton và cả electron chuyển tới NAD+; proton còn lại giải phóng vào dung dịch. FAD (flavin adenin dinucleotide) nhận 2 electron và 2 proton để bị khử thành FADH2 khi succinate chuyển hóa thành fumarate. Trong phản ứng hai bước này, một electron và một proton thêm vào ban đầu tạo ra trung gian tạm thời (semiquinone). Sau đó semiquinone nhận một electron và proton.(Theo Lodish’s Molecular Cell Biology 5th)
Nhiều phản ứng oxy hóa và khử quan trọng trong sinh học liên quan đến loại hoặc thêm các nguyên tử hydrogen (chứa proton và electron) thay vì truyền electron. Phản ứng oxy hóa succinate thành fumarate trong ti thể là một ví dụ. Proton tan trong dung dịch lỏng (dưới dạng H3O+) nhưng electron thì không. Electron truyền trực tiếp từ một nguyên tử hoặc phân tử đến nguyên tử hoặc phân tử khác mà không qua bước trung gian hòa tan trong nước. Trong loại phản ứng oxy hóa này electron thường được chuyển tới các chất mang diden tử nhỏ, đôi khi gọi là coenzyme. Chất mang electron phổ biến nhất là NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide) và FAD (flavin adenine dinucleotide). NAD+ bị khử thành FADH2. Dạng khử của những coenzyme này có thể chuyển proton và electron tới các phân tử khác , do đó khử được chúng.
Cách dễ nhất để mô tả phản ứng oxy hóa khử như phản ứng của ion sắt (Fe2+) và oxy (O2) là chia thành hai phản ứng
Trong trường hợp này , oxy bị khử (O2-) dễ dàng phản ứng với hai proton để tạo thành một phân tử nước (H2O). Khả năng nhận electron của một phân tử hoặc nguyên tử gọi là thế khử, ký hiệu E. Thế oxy hóa phản ánh khả năng mất electron có cùng dấu giá trị tuyệt đối nhưng trái dấu với thế khử của phản ứng nghịch.
Thế khử được đo đơn vị volt (V) với giá trị 0 volt lấy tùy ý, là thế khử của phản ứng sau dưới điều kiện chuẩn (25oC, 1 atm, nồng độ chất tham gia 1M).
Giá trị E của một phân tử hoặc nguyên tử dưới điều kiện chuẩn gọi là thế khử chuẩn, E’o. Dưới điều kiện chuẩn, phân tử hoặc ion với E’o dương có ái lực với electron cao hơn ion H+. Ngược lại, phân tử hoặc ion với E’o âm sẽ có ái lực với electron thấp hơn ion H+ dưới điều kiện chuẩn. Như với giá trị ∆G0’, thế khử chuẩn có thể khác với thế khử trong tế bào vì nồng độ của các chất tham gia trong một tế bào không bằng 1M.
Trong phản ứng oxy hóa khử, electron tự chuyển tới nguyên tử hoặc phân tử có thế khử dương hơn. Nói cách khác, một hợp chất có thế khử âm hơn có thể tự truyền electron tới (tức khử) hợp chất có thế khử dương hơn. Trong loại phản ứng này, biến thiên điện thế ∆E là tổng thế khử và oxy hóa khử với biến thiên năng lượng tự do ∆G được thể hiện trong phương trình sau:
Với n là số electron được truyền. Chú ý rằng phản ứng oxy hóa khử với giá trị ∆E dương sẽ có ∆G âm và do đó có chiều từ trái sang phải.
*Adapted primarily from Handbook of Biochemistry and Molecular Biology,
1976, 3rd ed. In Physical and Chemical Data, G. Fasman, ed., Vol. 1, pp.
296-304. Boca Raton, FL: CRC Press.
†From Gwynn, R. W., and Veech, R. L., 1973. The equilibrium constants of the adenosine triphosphate hydrolysis and the adenosine triphosphate-citrate lyase reactions. Journal of Biological Chemistry248:6966-6972.
‡From Mudd, H., and Mann, J., 1963. Activation of methionine for transmethylation. Journal of Biological Chemistry238:2164-2170.
Bảng 2.3: Năng lượng thủy phân của một vài hợp chất giàu năng lượng
Thế chuyển nhóm
Rất nhiều phản ứng hóa sinh liên quan đến sự chuyển một nhóm chức năng từ một chất cho đến một phân tử tiếp nhận đặc biệt (hoặc nước). Khái niệm Thế chuyển nhóm (group transfer potential) giải thích xu hướng phản ứng có thể xảy ra. Các nhà hóa sinh học định nghĩa thế chuyển nhóm là sự biến thiên năng lượng tự do xảy ra trong sự thủy phân, nghĩa là sự chuyển nhóm chức cho nước.
Khái niệm này không có gì mới lạ, nó cũng mang ý nghĩa tương tự như các thông số như pKa hay Eo. Do vậy, nó chỉ là một biến thể để áp dụng vào một số trường hợp cụ thể cần định lượng biến thiên năng lượng tự do. Khi chúng ta viết:
Không được cho rằng proton tự động tách khỏi acid HA. Ví dụ như trong trường hợp xét HA ở trạng thái khí, chúng ta cần đến 1200 kJ để tách 1 mol chất này thành A- và H+. Chúng ta cần phải biết rằng H+ được nhận bởi một chất phù hợp, thường là nước theo phương trình sau:
Mối quan hệ giữa hai đại lượng dĩ nhiên là:
Tương tự cho trường hợp phản ứng oxy hóa khử:
Không được cho rằng A cho electron tự thân nó. Chúng ta phải nghĩ rằng sẽ có một chất nhận electron nào đó phù hợp trong hệ thống sinh học của cơ thể:
Mối quan hệ đúng của hai đại lượng như sau:
Trong đó n là số electron trao đổi.
Một cách tương tự, sự giải phóng năng lượng tự do sinh ra từ sự thủy phân ATP hay những liên kết phosphate cao năng khác nói chung có thể được định lượng lượng. Phương trình thủy phân ATP xảy ra như sau:
Sự biến thiên năng lượng tự do trong trường hợp này từ nay về sau sẽ được gọi là điện thế chuyển, được tính theo công thức sau:
Keqlà hằng số cân bằng của nhóm chuyển, được tính theo biểu thức sau:
Phương trình này chỉ mang tính gần đúng, bởi vì ATP, ADP, Pi tất cả cùng tồn tại trong một dung dịch có chứa nhiều ion khác.
Bảng 2.4: Phân loại điện thế chuyển
Sự bất ổn định dưới tác dụng của lực tĩnh điện
Hình 2.7: Giản đồ biểu thị mức năng lượng của hợp chất cao năng (bên phải) và hợp chất có năng lượng thấp (bên trái).
Các nguyên tử nguyên tố có độ âm điện thấp hơn sẽ mang bán lưỡng cực dương trong chiều liên kết và những nguyên tử nguyên tố có độ âm điện lớn hơn sẽ mang bán lưỡng cực âm. Các electron liên kết sẽ dồn về nguyên tử nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, do vậy độ bền của liên kết bị ảnh hưởng và liên kết dễ bị đứt ra để tạo thành dạng ổn định về năng lượng hơn. Ví dụ, các dạng anhydride kém ổn định hơn so với dạng acetic, do vậy phản ứng có xu hướng xảy ra theo chiều tạo ra ion acetic.
Hình 2.8: (a) Hai lưỡng cực điện dương ở carbon (bên trái) và phosphorus (bên phải) được giải phóng khi xảy ra phản ứng thủy phân phá vỡ liên kết anhydride của acetic anhydride và phosphoric anhydrides. 6.7 < pH < 9.4
(b) Các dạng công thức cộng hưởng của acetic anhydride. Lưu ý rằng một chất càng có nhiều công thức cộng hưởng thì càng bền.
Hình 2.9: Hiện tượng liên hợp (cộng hưởng) của sản phẩm
Entropy tăng lên khi phản ứng thủy phân và ion hóa xảy ra
Khi phản ứng thủy phân ATP tạo thành ADP và Pi, entropy của hệ sẽ tăng lên (do tăng số tiểu phần, tăng chuyển động nhiệt do vậy tăng độ hỗn loạn).
Hiện tượng ion hóa cũng vậy. Nhìn chung, từ trạng thái rắn chuyển sang trạng thái hòa tan trong dung dịch sẽ làm tăng chuyển động tự do của các ion (vốn bị giới hạn trong cấu trúc tinh thể bền vững của thể rắn).
Sự so sánh năng lượng tự do của sự thủy phân ATP, ADP và AMP
Khái niệm về sự kém ổn định của tác chất và sự ổn định của sản phẩm đã được mô tả cho trường hợp pyrophosphate có thể được áp dụng trên mô hình ATP và một số phosphoric anhydrides khác.
Hình 2.10: Sự thủy phân ATP thành ADP, ADP thành AMP
ATP và ADP kém ổn định có liên quan đến sản phẩm thủy phân bởi sự tác động của lực tĩnh điện, sự cộng hưởng và entropy. Còn AMP vốn là một phosphate ester (chứ không phải là một anhydride như hai chất trên) chỉ có một nhóm phosphate nên về hình thái cấu trúc nó không khác gì với các hợp chất phosphate vô cơ. Do đó, ổn định dưới tác dụng của lực tĩnh điện và DG°´ của phản ứng thủy phân AMP có trị tuyệt đối nhỏ hơn so với của ATP và ADP.
Phosphoric-carboxylic anhydrides
Phức hợp với anhydrides của acid phosphoric và acid carboxylic thường được gọi là acyl phosphate. Đây là một hợp chất cao năng. 2 acyl phosphate quan trọng là acetyl phosphate và 1,3-bisphosphoglycerate. Sự thủy phân của các chất này tạo thành acetate (với acetyl phosphate) và 3-phosphoglycerate (với 1,3-bisphosphoglycerate) và phosphate vô cơ.
Hình 2.11: Phản ứng thủy phân của acetyl phosphate và 1,3-bisphosphoglycerate
Enol Phosphates
Giá trị tuyệt đối DG°´ của phosphoenolpyruvate là lớn nhất. Phân tử này có vai trò quan trọng trong chuyển hóa carbohydrate và là một tác nhân thực hiện phản ứng phosphoryl hóa các phân tử hữu cơ mạnh. PEP có thể chuyển thành pyruvate khi chuyển nhóm phosphate của nó tới ADP với sự xúc tác của pyruvate kinase.
Hình 2.12: PEP được tạo thành từ phản ứng enolaes hóa (trong quá trình đường phân) và sự tạo ATP từ ADP.
Giá trị rất âm của DG°´ ở phản ứng sau dễ dẫn đến phản ứng thủy phân thứ phát tạo thành dạng ketone bền vững hơn so với dạng enol của phân tử pyruvate. Đây được gọi là hiện tượng tautomer hóa.
Hình 2.13: Sự thủy phân tautomer hóa thứ phát của PEP
Tác động của ion kim loại đến năng lượng tự do của phản ứng thủy phân ATP
Hầu hết các môi trường sinh học có chứa một hàm lượng thiết yếu các ion Mg2+, Ca2+, Na+, K+,… Các kim loại có ảnh hưởng gì đến hằng số cân bằng của phản ứng thủy phân ATP và góp phần ra sao vào sự biến thiên năng lượng tự do?
Hình 2.13: Năng lượng tự do từ sự thủy phân ATP dưới tác dụng của tổng nồng độ Mg2+ tại 38oC và pH = 7.
Tác động của nồng độ đến năng lượng tự do của phản ứng thủy phân ATP
Mặc du tất cả các tính toán của chúng ta đều đề cập đến ảnh hưởng của pH và các ion kim loại đến sự thủy phân ATP, chúng ta vẫn luôn thực hiện chúng trong giả định “điều kiện tiêu chuẩn”, trong đó quan tâm đến nồng độ của các cơ chất mà không kể đến tác động của proton. Cần nhớ rằng, nồng độ của ATP, ADP hay những phân tử cao năng khác không bao giờ đạt trị số chuẩn là 1M cả. Trong hầu hết các tế bào, nồng độ của chúng chỉ từ 1 đến 5 mM hoặc thậm chí ít hơn. Do vậy chúng ta cần sử dụng phương trình sau:
Từ công thức trên, ta thấy rõ ràng rằng chỉ cần có sự thay đổi nồng độ của các tác chất trong phương trình cũng có thể ảnh hưởng lớn đến DG. Nồng độ ATP, ADP và Pi có thể thay đổi đột ngột trong môi trường sinh học thật sự. Do vậy, để đạt được mục đích tính toán, trong một số trường hợp, chúng ta có thể giả sử rằng nồng độ các thành phần đó bằng nhau. Thế nên ta thu được đồ thị như dưới đây. Năng lượng tự do của phản ứng thủy phân ATP là -35.7 kJ/mol khi nồng độ là 1M và trở thành -49.4 kj/mol khi nồng độ là 5mM. Ta có thể thấy rằng tác động do sự sai khác nồng độ ảnh hưởng lớn hơn nhiều so với tác dụng của proton hay ion kim loại dưới điều kiện sinh lý học.
Hình 2.14: Năng lượng tự do từ sự thủy phân ATP dưới tác dụng của nồng độ tại 38oC, pH = 7. Giả định rằng nồng độ của ATP – ADP và Pi gần bằng nhau.
Có phải tác động của nồng độ có thể thay đổi thứ tự vị trí của ATP trong bảng so sánh các hợp chất cao năng (đã trình bày ở trên)? Câu trả lời là không. Bởi vì tất cả các hợp chất được liệt kê ở trên được so sánh trong cùng một điều kiện sinh lý, do vậy biến thiên năng lượng tự do của chúng cũng có sự thay đổi tương đồng.
Nhu cầu ATP mỗi ngày của cơ thể người
Một người lớn trung bình nặng 70kg cần 11700kJ năng lượng mỗi ngày. Trong đó, 50% đã được dùng trong việc tổng hợp nên ATP. Vậy sẽ có 5860 kJ tồn tại dưới dạng ATP.
Mà quá trình thủy phân 1 mol phân tử ATP chỉ cung cấp khoảng 50 kJ năng lượng trong điều kiện sinh lý của tế bào, nên cơ thể cần 5860/50 kJ = 117 mol ATP.
Phân tử khối của ATP là 551g/mol, vậy khối lượng ATP mỗi ngày cơ thể sử dụng là:
Một người lớn trung bình nặng 70kg cần tiêu thụ 65 kg ATP mỗi ngày – một lượng tương đương với khối lượng cơ thể của người đó. May thay, có thể chúng ta có hệ thống tái tạo ATP từ ADP. Khi năng lượng được sử dụng, cơ thể sẽ tái tạo lại gần như ngay lập tức ATP từ ADP. Cuối cùng, chúng ta chỉ cần khoảng 50g ATP/ADP mà thôi. Điều đó cũng đồng nghĩa với việc một phân tử ATP phải được tái tạo tới 1300 lần mỗi ngày!
Sửa lần cuối ngày 21/1/2013
-
www.docsachysinh.com
Sửa lần cuối ngày 21/1/2013 - www.docsachysinh.com
Hãy cùng nhau chung tay xây dựng cộng đồng Y sinh học của Việt Nam bằng
tri thức khoa học!
Hãy cùng nhau chung tay xây dựng cộng đồng Y sinh học của Việt Nam bằng tri thức khoa học!

markdown:
[
Trang chủ](../../index.html)
**www.docsachysinh.com** **Đọc sách
Y sinh || ** **
www.docsachysinh.com** ** || Microworld - Macromind** **
ĐẠI CƯƠNG BA ĐỊNH LUẬT NĂNG
LƯỢNG** *Phùng Trung Hùng - Nguyễn Phước Long*
Vật thể sống luôn cần năng
lượng. Nguồn năng lượng này dùng cho sự vận động, tăng trưởng, tổng hợp các phân
tử sinh học, vận chuyển các ion và phân tử khác xuyên màng tế bào,…
Tất cả vật thể sống đều lấy năng lượng từ môi trường xung quanh nó và
biến đổi chúng thành dạng năng lượng dễ sử dụng để duy trì sự sống. Để có thể
hiểu được vấn đề này, chúng ta cần phải có một cái nhìn sâu sắc về nhiệt động
lực học và các quá trình biến đổi của năng lượng trong cơ thể sống thông qua hệ
thống các định luật và nguyên lý liên hệ với nhau một cách chặt chẽ. Nhiệt động
lực học còn giúp chúng ta hiểu được bằng cách nào mà một quá trình sinh học có
thể xảy ra được và các yếu tố chi phối nó một cách toàn thể.
**
Các khái niệm cơ bản của
nhiệt động lực học**
Để bắt đầu tìm hiểu về nhiệt động lực học, chúng ta trước tiên phải phân biệt hai khái niệm cơ bản nhất.
- Một hệ thống nhiệt động (system)(1) là một phần của vũ trụ, và (2) là hệ thống có thể tương tác với môi trường xung quanh tối thiểu bằng hai cách mà một trong hai cách đó là sự trao đổi nhiệt.
- Môi trường xung quanh (surrounding) là tất cả những gì còn lại trong vũ trụ.
Bản chất của hệ thống nhiệt động cũng cần được quan tâm. Có 3 hệ thống cơ bản:
- Hệ cô lập: Không có sự trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường xung quanh.
- Hệ kín: Chỉ có sự trao đổi năng lượng với môi trường xung quanh.
- Hệ mở: Có thể trao đổi năng lượng hoặc vật chất, hoặc cả hai đối với môi trường xung quanh.
Theo các định nghĩa ở trên, vật sống là một hệ mở vì nó có thể trao đổi chất và nhiệt với môi trường xung quanh.
**
Nguyên lý 0**
– nguyên lý cân bằng nhiệt động
Nguyên lý này nói về cân bằng nhiệt động. Hai hệ nhiệt động đang nằm trong cân bằng nhiệt động với nhau khi mà chúng tiếp xúc với nhau nhưng không có sự trao đổi năng lượng.
“Nếu hai hệ có cân bằng nhiệt động với cùng một hệ thứ ba thì chúng cũng cân bằng nhiệt động với nhau”.
**
Nguyên lý thứ I -**
Nhiệt, công và các dạng khác nhau của năng lượng
Một trong những điều được biết đến đầu tiên khi nghiên cứu nhiệt động lực học đó là nhiệt có thể được chuyển đổi thành các dạng khác nhau của năng lượng. Tổng quát hơn, mọi thể năng lượng đều có thể chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác.
Nguyên lý số I của nhiệt động lực học phát biểu như sau “Tổng năng lượng của một hệ cô lập là không đổi”. Trong đó tổng năng lượng của một hệ cô lập được gọi là nội năng của hệ đó, kí hiệu là E hoặc U. Nội năng chỉ phụ thuộc vào tình trạng của hệ do vậy nó được gọi là một hàm trạng thái (state function). Nội năng cũng không phụ thuộc vào cách thức hệ thống sinh ra như thế nào, do đó có thể gọi nó là một hàm độc lập (independent of path).
**
Hình 2.1:**
Minh họa về hệ cô lập, hệ kín và hệ mở
Nội năng E của bất kì một hệ thống nào cũng chỉ có thể thay đổi khi có năng lượng thêm vào hoặc bị lấy bớt ra khỏi hệ thống bằng nhiệt hoặc bằng cách tác dụng một công vào nó. Tất cả các quá trình chuyển nội năng từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 nào đó sẽ sinh ra một số gia, gọi là DE, được biểu diễn bởi công thức sau đây:
q là nhiệt hấp thu bởi hệ thống từ môi trường xung quanh.
w là công tác dụng từ môi trường xung quanh vào trong hệ.
Lưu ý: Đại lượng được đo bằng tích số của lực và quãng đường dịch chuyển của điểm đặt của lực gọi là công cơ học. Trong hệ thống sống, công cơ học gắn liền với áp suất và thể tích của hệ được nghiên cứu và được biểu diễn theo công thức sau:
w = - P.DV
Trong đó:
P là áp suất
D
V là sự thay đổi thể tích, tính bằng hiệu của V
2 - V 1
Công có nhiều thể tồn tại như công cơ học,
công điện học và hóa học. Và lưu ý nữa là các đại lượng
D E,
*q*, và *w *
có cùng năng lượng (hoặc là calorie –
cal, hoặc là joule – J)
(Đây là phương trìnhmang tính học thuật nhiều hơn là ứng dụng, nó cho biết điểm khởi thủy của nguyên lý này trong tư duy nhân loại. Hiện nay, chiều qui ước của phương trình đã được đảo ngược. Nghĩa là các quá trình sinh nhiệt sẽ có dấu ngược lại qui ước cũ là dấu “+“).
**
Enthalpy**– hàm trạng thái hữu dụng trong hệ thống sinh học
Khi thể tích của hệ là hằng số, không có
công cơ học nào được thực hiện. Lúc này D
E chỉ đơn thuần là sự trao đổi nhiệt đẳng tích. Lúc này,
[
D E]
= *q*. Do vậy D E sẽ là một đại
lượng đẳng tích. Hơn nữa, các quá trình hóa sinh học và các phản ứng hóa học đa
số được thực hiện trong một thể tích không đổi hay còn gọi là đẳng áp. Trong các
quá trình đẳng áp,
D E không nhất thiết phải cân bằng với
lượng nhiệt chuyển đổi. Vì lý do này, các nhà hóa học và các nhà hóa sinh học đã
định nghĩa một hàm đặc biệt dùng cho các tính toán đẳng tích, gọi là enthalpy, H
– được định nghĩa theo phương trình dưới đây:
Do vậy, ta sẽ có:
Từ phương trình trên, ta thấy rõ ràng rằng D H bằng với lượng nhiệt được trao đổi trong các quá trình đẳng áp. Thông thường, các phản ứng hóa sinh xảy ra trong chất lỏng và chất rắn hơn là trong chất khí, thể tích thay đổi hầu như không đáng kể, do vậy enthalpy và nội năng gần như bằng nhau.
Một trong những việc cần làm là tạo nên
một định mức chuẩn cho các phản ứng hóa học khác nhau nhằm dễ định lượng. Trong
đó bao gồm “trạng thái tiêu chuẩn” (standard state), 298K và 1Atm. Lúc này
enthalpy và nội năng cũng như các đại lượng khác được trình bày lần lượt là
D
*H*°,
D *E*°,…
Sự thay đổi Enthalpy trong các quá trình hóa sinh có thể được xác định bằng cách đo lượng nhiệt hấp thụ hoặc loại bỏ trong một quá trình bởi calorimeter.
**
Hình 2.2:** Sơ đồ của một calorimeter. Trong bất kì quá trình này dẫn đến sự
cân bằng của sự chuyển đổi A
⇌ B. Biến thiên enthalpy sinh chuẩn có thể được xác định bởi sự phụ thuộc
vào nhiệt độ của hằng số cân bằng:
R = 8.314J/mol (hằng số khí lý tưởng)
Tích phân của R(ln
*K* eq)
và 1/T được gọi là phương trình van’t Hoff.
|
|
Thermodynamic Parameters for Protein Denaturation
|
|
Protein
|
|
DH°
|
|
DS°
|
|
DG°
|
|
DCp
|
|
Chymotrypsinogen (pH 3, 25°C)
|
|
164
|
|
0.440
|
|
31.0
|
|
10.9
|
|
b-Lactoglobulin
(5
|
|
-88
|
|
-0.300
|
|
2.5
|
|
9.0
|
|
Myoglobin (pH 9, 25°C)
|
|
180
|
|
0.400
|
|
57.0
|
|
5.9
|
|
Ribonuclease (pH 2.5, 30°C)
|
|
240
|
|
0.780
|
|
3.8
|
|
8.4
|
|
Adapted from Cantor, C., and Schimmel, P., 1980. Biophysical Chemistry. San Francisco: W.H. Freeman, and Tanford, C., 1968. Protein denaturation. Advances in Protein Chemistry 23:121 – 282.
**
Bảng 2.1:**
Các giá trị nhiệt động học cho sự biến tính của một số protein
Cần lưu ý rằng, không chỉ có quá trình truyền nhiệt xảy ra trong các phản ứng hóa học. Trong một số trường hợp, trị số enthalpy thuận lợi cho phản ứng nhưng quá trình vẫn không xảy ra. Để biết được tại sao, chúng ta hãy tìm hiểu nguyên lý thứ hai và thứ ba của nhiệt động lực học.
**
Nguyên lý thứ hai và Entropy**
– Cái nhìn về sự hỗn loạn
Nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học được phát biểu dưới nhiều dạng khác nhau. Sau đây sẽ là cách phát biểu phổ biến nhất:
“Một hệ lớn và không có sự trao đổi năng lượng với môi trường sẽ có entropy luôn tăng hoặc luôn không đổi theo thời gian”.
Entropy được dùng để đánh giá sự mất trật tự của môi trường. Một hệ có tổ chức sẽ có entropy thấp và ngược lại. Một phản ứng hóa học đi kèm theo một sự tăng mạnh giá trị entropy (DS) sẽ dễ dàng hơn.
Entropy có thể được định nghĩa theo phương trình dưới đây:
S =
*k *ln W
(5)
k là hằng số Boltzmann, k =
1.38 x 10
-23 J/K **
Nguyên lý số 3
**
“Trạng thái của mọi hệ vật chất không thay đổi tại nhiệt độ không tuyệt đối (0K)”
Theo nguyên lý này, tại nhiệt độ không tuyệt đối, entropy của mọi hệ chính xác sẽ bằng 0. Dựa vào định luật này, người ta đã thiết lập được phương trình để tính entropy cho tất cả các chất như sau:
Cp là nhiệt dung đẳng áp. Nhiệt dung đẳng áp của bất kì chất nào là lượng nhiệt cần cung cấp để 1 mol chất đó có thể tăng lên thêm 1 độ.
Các phương trình này chỉ dùng để tính entropy tuyệt đối dựa vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ 0 tuyệt đối và tại nhiệt độ đang khảo sát. Tuy nhiên, trong các quá trình sinh học, biến thiên entropy mới là đại lượng cần tính toán nhiều hơn.
**
Năng lượng tự do**
Bởi vì hệ sinh học thường xảy ra trong điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi nên có thể tiên đoán chiều phản ứng hóa học dựa trên biến thiên năng lượng tự do G, tên đặt sau khi J.W.Gibbs cho thấy “tất cả các thay đổi trong hệ thống đều theo hướng tối thiểu hóa năng lượng tự do[G]”.
Trong trường hợp của một phản ứng hóa học, chât tham gia, sản phẩm, biến thiên năng lượng tự do:
Có thể tóm gọn tương quan giữa ∆G và chiều phản ứng bằng ba mệnh đề sau:
- Nếu ∆G âm, phản ứng thuận sẽ tự xảy ra và thường giải phóng năng lượng (phản ứng tỏa năng lượng).
- Nếu ∆G dương, phản ứng thuận không tự xảy ra mà cần bổ sung năng lượng cho hệ thống để thúc đẩy chuyển hóa năng chất tham gia thành sản phẩm (phản ứng thu năng lượng).
- Nếu ∆G bằng 0, phản ứng thuận và nghịch xảy ra tại tốc độ bằng nhau nên nồng độ sản phẩm và chất tham gia không đổi; hệ thống đạt trạng thái cân bằng.
Theo quy ước, biến thiên năng lượng tự do chuẩn của phản ứng (∆G
o’)
là biến thiên năng lượng tự do dưới điều kiện
298 K, áp suất 1atm, pH 7,0(như trong nước tinh khiết), và nồng độ ban
đầu của tất cả chất tham gia và sản phẩm (trừ proton) bằng 1M, proton được giữ
tại 10 -7M (pH 7,0). Hầu hết các phản ứng sinh học không xảy ra ở điều
kiện chuẩn, đặc biệt nồng độ chất tham gia phản ứng thường nhỏ hơn 1M.
Năng lượng tự do của hệ hóa học là G = H- TS, với H là năng lượng liên kết(enthalpy) của hệ thống; T là nhiệt độ theo đơn vị Kevin(K); và S là entropy(thước đo độ ngẫu nhiên hay độ trật tự). Nếu nhiệt độ giữ không đổi, phản ứng chỉ tự diễn ra nếu biến thiên năng lượng tự do ∆G âm.
[
δ]G
= δH- δTS
Trong phản ứng tỏa nhiệt do năng lượng liên kết của sản phẩm thấp hơn cả chất tham gia nên năng lượng giải phóng ra thường chuyển hóa thành nhiệt (năng lượng vận động phân tử) và ∆H âm. Trong phản ứng thu nhiệt, năng lượng liên kết của sản phẩm cao hơn của chất tham gia nên nhiệt độ bị hấp thu trong tiến trình phản ứng và ∆H dương. Hiệu ứng tổ hợp của biến thiên enthalpy và entropy xác định dấu của ∆G. Phản ứng tỏa nhiệt(∆H<0) với entroypy tăng (∆S>0) tự xảy ra (∆G<0). Phản ứng thu nhiệt (∆H>0) sẽ tự xảy ra nếu ∆S tăng sao cho T∆S lớn hơn ∆H.
Nhiều phản ứng sinh học dẫn đến tăng độ trật tự và do đó làm giảm entropy (∆S<0). Ví dụ dễ thấy là phản ứng tổng hợp protein từ acid amin. Dung dịch chứa protein có entropy thấp hơn dung dịch chứa đủ các acid amin cấu thành nhưng ở trạng thái không liên kết. Nguyên nhân của điều này là acid amin trong protein gắn với nhau thành chuỗi dài nên bị hạn chế vận động tự do. Thông thường tế bào bù lại sự giảm entropy bằng cách “cặp đôi” các phản ứng tổng hợp(làm giảm entroypy) như vậy với các phản ứng độc lập có giá trị ∆G rất âm. Bằng cách này tế bào có thể chuyển đổi nguồn năng lượng trong môi trường thành hoạt động xây dựng các cấu trúc có tổ chức cao và các con đường trao đổi chất thiết yếu cho sự sống.
Biến thiên năng lượng tự do ∆G của phản ứng thường không bằng ∆G
o’ và
bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất cũng như nồng độ ban đầu của chất tham gia và
sản phẩm. pH dung dịch tác động đến hầu hết các phản ứng sinh học cũng như phản
ứng khác xảy ra trong dung dịch. Có thể tính biến thiên năng lượng tự do ở các
nhiệt độ khác nhau và nồng độ ban đầu theo phương trình sau:
Với R là hằng số khí = 1,987 cal/
(độ.mol), T (K), và Q là tỷ lệ ban đầu của sản phẩm và chất tham gia. Với phản
ứng A+B
C,
Q=[C]/[A][B]. Trong trường hợp này, nồng độ ban đầu của A hoặc B tăng sẽ làm
tăng ∆G âm hơn và phản ứng xảy ra
theo chiều thuận (tạo ra C).
Với mọi giá trị ∆G
o’ , một phản ứng hóa sinh nhất định sẽ chỉ xảy ra
trong tế bào khi ∆G âm, tùy thuộc vào nồng độ nội bào của sản phẩm và chat tham
gia. Ví dụ, trong phản ứng chuyển hóa glyceraldhyde-3-phosphate (G3P) thành
dihyddrocyacetone phosphate (DHAP) (hai chất này tham gia con đường phân giải
glucose)
G3P
[⇄]
DHAP
∆G
o’ =-1840 cal/ mol. Nếu nồng độ ban đầu của G3P = DHAP thì
∆G o’ vì
RTln 1 =0; trong trường hợp này, phản ứng thuận nghịch sẽ tự xảy ra theo chiều
tạo DHPA cho tới khi cân bằng. tuy nhiên,nếu [DHPA] ban đầu = 0,1M và [G3P]=
0,001M thì tại điều kiện chuẩn,
Q=0,1/0,001=100, nên ∆G= +887
calo/mol. Dưới các điều kiện này, phản ứng
sẽ diễn ra theo chiều tạo G3P.
∆Gkhông phụ thuộc vào tôc độ phản ứng. Thực vậy, dưới các điều kiện sinh lý bình thường, gần như mọi phản ứng hóa sinh cần để duy trì sự sống đều có ít nhất một cơ chế tăng tốc. Tốc độ của phản ứng trong các hệ sinh học thường được xác định bởi hoạt tính của enzyme, protein xúc tác tăng sự tạo thành sản phẩm từ chất tham gia mà không làm thay đổi ∆G.
**
Có thể tính ∆G o’ từ Keq**
Khi cân bằng, hỗn hợp hóa chất nằm tại trạng thái ổn định với năng lượng tự do
nhỏ nhất. Với một hệ thống cân bằng (∆G=0, Q= K
eq) dưới điều kiện
chuẩn có thể viết:
∆G
o’=-2,3RT logK eq = -1362 log K eq
Do đó nếu biết nồng độ của chất tham gia và sản phẩm lúc cân bằng(ví dụ K
eq)
thì có thể tính giá trị G o’.
Ví dụ, K eq của phản ứng chuyển hóa glyrceraldehyde-3-phosphate (G3P
DHAP) là 22,2 dưới điều kiện chuẩn. Thay giá trị này vào phương trình trên sẽ dễ
dàng tính được ∆G o’ của
phản ứng này là 1840 cal/mol.
Biến đổi lại phương trình trên suy ra:
K
eq= 10 -(∆Go’/2,3RT)
Từ phương trình này có thể thấy rõ nếu
∆G
o’ âm thì số mũ sẽ
dương và K eq>1. Do đó lúc cân bằng nồng độ sản phẩm sẽ cao hơn nồng
độ chất tham gia hay nói cách khác, phản ứng ưu tiên tạo sản phẩm. Ngược lại,nếu
∆G o’ dương thì số mũ sẽ âm và K eq sẽ <1. **
Tốc độ của phản ứng phụ thuộc vào năng lượng hoạt hóa cần thiết để đưa chất tham
gia tới trạng thái chuyển tiếp **
Khi phản ứng hóa học bắt đầu, các chất tham gia đập vào nhau và dẫn tới bắt đầu
hình thành một số liên kết trong khi phá vỡ một số liên kết khác.một cách để
hình dung về các phân tử giai đoạn chuyển tiếp này là có những giới hạn nhất
định trong cấu hình electron của nguyên tử và liên kết của chúng. Cần cấp năng
lượng để một tập hợp các nguyên tử chuyển từ trạng thái chất tham gia tương đối
biền thành trạng thái trung gian này trong tiến trình phản ứng. Theo đó, tập hợp
nguyên tử có trạng thái năng lượng tạm thời cao hơn tại một số thời điểm. Trong
một phản ứng hóa học, trạng thái đó hệ thống nằm ở mức năng lượng cao nhất được
gọi là trạng thái chuyển tiếp. Năng lượng để kích thích chất tham gia phản ứng
tới trạng thái chuyển tiếp gọi là năng lượng hoạt hóa, kí hiệu là ∆G
≠,tương
tự với biến thiên năng lượng tự do Gibbs(∆G) đã đề cập. Từ trạng thái chuyển
tiếp, một tập hợp nguyên tử có thể giải phóng năng lượng dưới dạng tạo thành sản
phẩm của phản ứng hoặc “lùi lại” mức năng lượng ban đầu. Vận tốc (V) tạo thành
sản phẩm từ chất tham gia trong một tập hợp điều kiện nhất định (nhiệt độ, áp
suất, nồng độ chất tham gia) sẽ phụ thuộc vào nồng độ của chất tại trạng thái
chuyển tiếp. Nồng độ này lại phụ thuộc vào năng lượng hoạt hóa và hằng số tốc độ
riêng (v) tại đó trạng thái chuyển tiếp chuyển hóa thành sản phẩm. Năng lượng
hoạt hóa càng cao, tỷ lệ chất tham gia đạt tới trạng thái chuyển tiếp càng thấp
và tốc độ phản ứng càng chậm. Tương quan giữa nồng độ chất tham gia phản ứng v,
và V là: **
V=V(chất tham gia) x 10 -(∆G≠ /
2,3RT)**
Từ phương trình này có thể thấy rằng giảm năng lượng hoạt hóa, tức giảm năng
lượng tự do của trạng thái chuyển tiếp ∆G
≠ , sẽ làm tăng tốc độ tổng
thể của phản ứng V. Giảm ∆G ≠ 1,36kcal
/mol dẫn đến tăng 10 lần tốc độ phản ứng, trong khi giảm 2,72kcal/mol dẫn đến
tốc độ tăng 100 lần. Do đó những biến đổi tương đối nhỏ của ∆G ≠ có
thể làm tốc độ tổng thể của phản ứng thay đổi lớn.
Các chất xúc tác như enzymethúc đẩy tốc độ phản ứng bằng cách làm giảm năng lượng tương đối của trạng thái chuyển tiếp và do đó cũng làm giảm năng lượng hoạt hóa.Năng lượng tương đối của chất tham gia và sản phẩm sẽ xác định phản ứng có lợi về mặt nhiệt động học hay không(∆G âm), trong khi đó năng lượng hoạt hóa sẽ xác định sản phẩm dễ tạo ra như thế nào (động học của phản ứng).Phản ứng có lợi về mặt nhiệt động sẽ không xảy ra nếu năng lượng hoạt hóa cao.
**
Sự sống phụ thuộc vào sự cặp đôi giữa các phản ứng tỏa và thu năng lượng
**
Nhiều quá trình trong tế bào không thuận lợi về mặt năng lượng (∆G>0) và không
tự xảy ra. Các ví dụ bao gồm tổng hợp DNA từ nucleotide và vận chuyển vật chất
qua màng từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp. Tế bào có thể thực hiện
phản ứng cần năng lượng (thu năng lượng) (∆G
1>0) nếu phản ứng tổng có
∆G âm.
Ví dụ giả định rằng phản ứng có ∆G = 5 kcal/mol và phản ứng có ∆G = -10 kcal/mol:
Khi không có phản ứng thứ hai thì tại cân bằng nồng độ của A sẽ lớn hơn nồng độ của B rất nhiều. Tuy nhiên, vì phản ứng chuyển hóa X thành Y+Z rất có lợi về mặt năng lượng nên nó sẽ đẩy quá trình đầu tiên theo chiều tạo thành B và tiêu thụ A. Trong tế bào, các phản ứng thu năng lượng thường đi kèm với phản ứng thủy phân ATP giải phóng năng lượng như sẽ thảo luận tiếp đây.
**
Hình 2.3:**
Mô tả khả năng phản ứng theo sự thay đổi năng lượng tự do Gibbs. Hình trên biểu
lộ khả năng xảy ra của phản ứng tỏa nhiệt (bên trái) và phản ứng thu nhiệt (bên
phải). Hình dưới là sự “tổ hợp” nhiều phản ứng có năng lượng tự do Gibbs khác
nhau. **
Tính chất vật lí đáng chú ý của các thuộc tính nhiệt động lực học**
Việc tính toán các đại lượng nhiệt động cho chúng ta biết điều gì về các phản ứng hóa sinh? Câu trả lời tốt nhất cho câu hỏi này đó là nếu chỉ tính toán riêng từng đại lượng thì sẽ không có ý nghĩa định lượng chính xác. Ví dụ như một protein tháo cuộn có DH ° dương nhưng vẫn xảy ra, và việc tính một đại lượng duy nhất không thể phản ánh sự đứt các liên kết hydrogen trong protein hoặc sự bộc lộ các nhóm kị nước.
[
Tuy nhiên, sự kết hợp phân tích nhiều đại lượng nhiệt động học sẽ cho ta biết rõ
bản chất sự của quá trình. Lấy ví dụ, sự chuyển ion Na] + và Cl -
từ trạng thái khí trở thành dạng hòa tan trong dung dịch nước đòi hỏi một trị số
[
D]H
°
rất âm (do vậy quá trình rất dễ xảy ra) và có một sự giảm nhẹ giá trị
DS
°. Sự giảm entropy này không thuận lợi về mặt năng lượng, nhưng nó đã được bù
trừ vào quá trình giải phóng năng lượng lớn dưới dạng nhiệt (enthalpy), do vậy
quá trình xảy ra rất dễ dàng. Hay sự chuyển toluene từ dạng toluene lỏng vào
nước là một quá trình có
DS
°âm,
DG°
dương do vậy quá trình “hòa tan” hai chất này không xảy ra được.
|
|
Quá trình xảy ra
|
|
DH°
|
|
DS°
|
|
DG°
|
|
DC
|
|
Na
|
|
-760.0
|
|
-0.185
|
|
-705.0
|
|
Dissociation of ions in solution‡
|
|
-10.3
|
|
-0.126
|
|
27.26
|
|
-0.143
|
|
Transfer of hydrocarbon from pure liquid to water‡
|
|
1.72
|
|
-0.071
|
|
22.7
|
|
0.265
*All data collected for 25°C.
†Berry, R. S., Rice, S. A., and Ross, J., 1980. Physical Chemistry. New York: John Wiley.
‡Tanford, C., 1980. The Hydrophobic Effect. New York: John Wiley.
**
Bảng 2.2:**
Giá trị nhiệt động của một vài quá trình đơn giản **
Tác dụng của pH đối với năng lượng tự do sinh chuẩn**
Trong các phản ứng hóa học mà proton đóng vai trò là chất tham gia phản ứng hoặc
sản phẩm, định nghĩa về trạng thái chuẩn trở nên rắc rối. Trạng thái chuẩn cho
ion H
+ là 1M tương ứng với pH = 0. Tại pH này, gần như tất cả các
enzyme trong cơ thể đều không thể hoạt động, do vậy các phản ứng hóa sinh trong
cơ thể cũng không thể xảy ra được. Do vậy việc thiết lập công thức giữa năng
lượng tự do và hằng số cân bằng tại pH = 7 có ý nghĩa hơn.
Các nhà hóa sinh học đã đưa ra khái niệm “trạng thái chuẩn hiệu chỉnh”,
bằng cách thêm (‘) vào kí hiệu của các đại lượng như
DG° [´]
, *K* ´ eq ,
DH
°´ chẳng hạn. Các giá trị được xác định bằng cách này được thực hiện trong môi
trường có nồng độ H+ là 10 -7M và tác chất có nồng độ là 1M đối với
dung dịch và 1 atm đối với chất khí. Mối quan hệ giữa hai trạng thái này có thể
được biểu diễn dễ dàng theo công thức dưới đây:
Mối quan hệ của hằng số cân bằng cho hai trạng thái chuẩn được biểu diễn theo phương trình dưới đây:
vàDG° ´ được tính theo phương trình:
Lấy ví dụ phản ứng mà H
+ phản ứng hết:
Hằng số cân bằng thể hiện theo phương trình sau:
vàDG°´ tính được theo phương trình:
[
Hiệu ứng quan trọng của nồng độ các chất trong biến thiên tổng năng lượng tự do]
Theo dõi phương trình thủy phân của phosphocreatine sau đây:
Phản ứng này tỏ nhiệt mạnh ở 37
0C, với
DG°
là -42.8 kJ/mol. Nồng độ sinh lý của phosphocreatine, creatine và phosphate vô
cơ thường bằng 1 mM và 10 mM. Do vậy
DG
của phản ứng sẽ được tính như phương trình dưới đây: **
Sự quan trọng của các phản ứng hai giai đoạn trong cơ thể sống**
Rất nhiều phản ứng hóa học cần thiết cho sự sống của tế bào xảy ra ngược với thế
nhiệt động của nó. Nghĩa là phản ứng xảy ra theo chiều làm cho
[
D]
G
dương. Trong số đó, phản ứng tổng hợp ATP, các phân tử cao năng và những quá
trình tạo nên gradients nồng độ là những ví dụ điển hình. Những phản ứng như vậy
phải trải qua nhiều bước, trong đó nhất định phải có bước tạo nên
D
G âm để bù trừ năng lượng và giúp phản ứng có thể xảy ra được. Các phản ứng xảy
ra theo nhiều giai đoạn này hết sức quan trọng trong các phản ứng chuyển hóa
trung gian, các phản ứng phosphoryl hóa oxy hóa, và phản ứng của các kênh vận
chuyển trên màng tế bào.
Chúng ta có thể dự đoán được cặp phản ứng xảy ra bằng cách tính tổng năng lượng
tự do sinh ra của phản ứng đó. Sau đây là một ví dụ, phản ứng từ sự phân giải
glycogen đòi hỏi sự chuyển phosphoenolpyruvate (PEP) thành pyruvate.
**
Hình 2.4:**
Phản ứng dưới sự xúc tác của pyruvate kinase
Sự thủy phân của PEP xảy ra rất mạnh mẽ và thuận lợi về mặt năng lượng. Do vậy, nó có vai trò chuyển ADP thành ATP (một quá trình không thuận lợi về mặt năng lượng). Ta có thể tính được giá trị DG của phản ứng chung theo các phương trình dưới đây:
Từ lúc này về sau, chúng ta sẽ chỉ biểu diễn phản ứng chung của các quá trình được xúc tác bởi enzyme để làm thuận lợi về mặt năng lượng. Nên nhớ rằng, các phản ứng có DG°´ dương luôn đi kèm với một phản ứng có DG°´ âm để bù trừ năng lượng và để phản ứng có thể xảy ra.
**
Quá trình hô hấp và quang hợp tạo ra ATP**
Rõ ràng
để duy trì hoạt động, tế bào cần được bổ sung ATP liên tục. Trong hầu hết các
loại tế bào thực vật và một số vi khuẩn, nguồn năng lượng đầu vào (sau cùng
chuyển hóa thành liên kết phosphoanhydride của ATP và liên kết trong các hợp
chất khác) là ánh sáng mặt trời. Khi quang hợp, thực vật và một số sinh vật thu
giữ năng lượng ánh sáng và sử dụng chúng để tổng hợp ATP từ ADP và Pi. Lượng lớn
ATP tạo ra theo quá trình này bị thủy phân để cung cấp năng lượng cho quá trình
chuyển hóa CO
2 thành đường 6 carbon theo chu kì cố định carbon.
Ở động vật, quá trình hô hấp là giải phóng năng lượng tự do trong đường cũng như
các phân tử có nguồn gốc thực phẩm khác. Tế bào động vật và vi sinh vật
[không quang hợp tổng hợp ATP bằng cách chuyển hóa hóa học
các hợp chất giàu năng lượng trong thức ăn (ví dụ glucose, tinh bột ).]
Phản ứng oxy hóa hoàn toàn glucose tạo ra CO
2 có ∆G o=-686kcal/mol,
traí dấu với ∆G o’ của quá trình cố định carbon khi quang hợp.
Tế bào sử dụng một tập hợp phản ứng (thông qua protein) phức tạp để oxy hóa một phân tử đường và tạo ra tới 30 phân tử ATP từ 30 phân tử ADP. Quá trình phân hủy (dị hóa) glucose cân oxy (hiếu khí) này là con đường tổng hợp ATP chính của mọi tế bào động vật, thực vật không quang hợp và nhiều loại vi khuẩn. Dị hóa acid béo cũng là nguồn tạo ATP quan trọng. Năng lượng ánh sáng thu giữ khi quang hợp không phải là nguồn năng lượng hóa học duy nhất cho mọi tế bào. Những vi sinh vật nhất định sống trong hoặc quanh các miệng phun dưới đáy biển sâu (nơi không có ánh sáng mặt trời) oxy hóa một số hợp chất khử vô cơ để thu năng lượng cho phản ứng tổng hợp ATP từ ADP và Pi. Các hợp chất khử này được tạo ra từ sâu dưới lòng đất và theo miệng phun thoát ra ngoài.
**
NAD + và FAD kết cặp nhiều phản ứng oxy hóa và phản ứng khử sinh học**
Trong nhiều phản ứng hóa học, electron chuyển từ một nguyên tử hoặc phân tử tới
nguyên tử hoặc phân tử khác. Quá trình này không nhất thiết hình thành liên kết
hóa hóa học mới hoặc giải phóng năng lượng để có thể đi kèm với phản ứng khác.
Vì phản ứng hóa học không sinh ra cũng không phá vỡ electron nên nếu một nguyên
tử hoặc phân tử bị oxy hóa thì phân tử khác sẽ bị khử. Ví dụ, ion Fe
2+
cho oxy electron để tạo thành ion Fe 3+. Phản ứng này nằm trong quá
trình phân hủy carbonhydrate tại ty thể. Mỗi nguyên tử oxy nhận 2 electron từ
hai ion Fe 2+
. **
Hình 2.5: **
Phản ứng khử succinate
Theo đó, Fe
2+ bị oxy hóa và O 2
bị khử. Các phản ứng trong đó một nguyên tử bị khử và nguyên tử khác bị oxy hóa
gọi là phản ứng oxy hóa khử. Oxy là chất nhận điên tử trong nhiều phản ứng oxy
hóa khử của tế bào dưới điều kiện hiếu khí. **
Hình 2.6:**
Các coenzyme mang electron: NAD+ và FAD+. NAD+ (nicotinamide adenine
dinucleotide) nhận đồng thời 2 electron và một proton và bị khử thành NADH.
Trong nhiều phản ứng oxy hóa khử sinh học, một cặp nguyên tử hydro (2 proton và
2 electron) tách khỏi phân tử. Trong một số trường hợp, một trong hai proton và
cả electron chuyển tới NAD+; proton còn lại giải phóng vào dung dịch. FAD
(flavin adenin dinucleotide) nhận 2 electron và 2 proton để bị khử thành FADH2
khi succinate chuyển hóa thành fumarate. Trong phản ứng hai bước này, một
electron và một proton thêm vào ban đầu tạo ra trung gian tạm thời
(semiquinone). Sau đó semiquinone nhận một electron và proton.(Theo
Lodish’s Molecular Cell Biology 5 th)
Nhiều phản ứng oxy hóa và khử quan trọng trong sinh học liên quan đến loại hoặc
thêm các nguyên tử
hydrogen
(chứa proton và electron) thay vì truyền electron. Phản ứng oxy hóa succinate
thành fumarate trong ti thể là một ví dụ. Proton tan trong dung dịch lỏng (dưới
dạng H
3O +) nhưng electron thì không. Electron truyền trực
tiếp từ một nguyên tử hoặc phân tử đến nguyên tử hoặc phân tử khác mà không qua
bước trung gian hòa tan trong nước. Trong loại phản ứng oxy hóa này electron
thường được chuyển tới các chất mang diden tử nhỏ, đôi khi gọi là coenzyme. Chất
mang electron phổ biến nhất là NAD + (nicotinamide adenine
dinucleotide) và FAD (flavin adenine dinucleotide). NAD + bị khử thành
FADH 2. Dạng khử của những coenzyme này có thể chuyển proton và
electron tới các phân tử khác , do đó khử được chúng.
Cách dễ nhất để mô tả phản ứng oxy hóa khử như phản ứng của ion sắt (Fe
2+)
và oxy (O 2) là chia thành hai phản ứng
Trong trường hợp này , oxy bị khử (O
2-) dễ dàng phản ứng với hai
proton để tạo thành một phân tử
nước
(H 2O). Khả năng nhận electron của một phân tử hoặc nguyên tử gọi là
thế khử, ký hiệu E. Thế oxy hóa phản ánh khả năng mất electron có cùng dấu giá
trị tuyệt đối nhưng trái dấu với thế khử của phản ứng nghịch.
Thế khử được đo đơn vị volt (V) với giá trị 0 volt lấy tùy ý, là thế khử của
phản ứng sau dưới điều kiện chuẩn (25
oC, 1 atm, nồng độ chất tham gia
1M).
Giá trị E của một phân tử hoặc nguyên tử dưới điều kiện chuẩn gọi là thế khử
chuẩn, E’
o. Dưới điều kiện chuẩn, phân tử hoặc ion với E’ o
dương có ái lực với electron cao hơn ion
H+. Ngược lại, phân tử hoặc ion với E’ o
âm sẽ có ái lực với electron thấp hơn
ion H+ dưới điều kiện chuẩn. Như với giá trị ∆G 0’, thế khử chuẩn có
thể khác với thế khử trong tế bào vì nồng độ của các chất tham gia trong một tế
bào không bằng 1M.
Trong phản ứng oxy hóa khử, electron tự chuyển tới nguyên tử hoặc phân tử có thế khử dương hơn. Nói cách khác, một hợp chất có thế khử âm hơn có thể tự truyền electron tới (tức khử) hợp chất có thế khử dương hơn. Trong loại phản ứng này, biến thiên điện thế ∆E là tổng thế khử và oxy hóa khử với biến thiên năng lượng tự do ∆G được thể hiện trong phương trình sau:
Với n là số electron được truyền. Chú ý rằng phản ứng oxy hóa khử với giá trị ∆E dương sẽ có ∆G âm và do đó có chiều từ trái sang phải.
|
||
||
|
|
||
|
-62.2
|
|
|
||
|
-50.4
|
|
|
||
|
-49.6
|
|
|
||
|
-43.3
|
|
|
||
|
-43.3
|
|
|
||
|
-35.7†
|
|
|
||
|
-30.5
|
||
|
-35.7
|
|
|
||
|
-33.6
|
|
|
||
|
-32.3
|
|
(See ATP structure above)
|
||
|
-31.9
|
|
|
||
|
-31.5
|
|
|
||
|
-25.6‡
|
|
|
||
|
-21.0
|
|
|
||
|
-16.0
|
|
|
||
|
-13.9
|
|
|
||
|
-9.2
|
|
|
||
|
-9.2
|
|
*Adapted primarily from
*Handbook of Biochemistry and Molecular Biology, *
1976, 3rd ed. In *Physical and Chemical Data*, G. Fasman, ed., Vol. 1, pp.
296-304. Boca Raton, FL: CRC Press.
†From Gwynn, R. W., and Veech, R. L., 1973. The equilibrium constants of the adenosine triphosphate hydrolysis and the adenosine triphosphate-citrate lyase reactions.
*Journal of Biological Chemistry* **248:**6966-6972.
‡From Mudd, H., and Mann, J., 1963. Activation of methionine for transmethylation.
*Journal of Biological Chemistry* **238:**2164-2170. **
Bảng 2.3:**
Năng lượng thủy phân của một vài hợp chất giàu năng lượng
Thế chuyển nhóm
Rất nhiều phản ứng hóa sinh liên quan đến sự chuyển một nhóm chức năng từ một chất cho đến một phân tử tiếp nhận đặc biệt (hoặc nước). Khái niệm Thế chuyển nhóm (group transfer potential) giải thích xu hướng phản ứng có thể xảy ra. Các nhà hóa sinh học định nghĩa thế chuyển nhóm là sự biến thiên năng lượng tự do xảy ra trong sự thủy phân, nghĩa là sự chuyển nhóm chức cho nước.
Khái niệm này không có gì mới lạ, nó cũng mang ý nghĩa tương tự như các thông số như pKa hay Eo. Do vậy, nó chỉ là một biến thể để áp dụng vào một số trường hợp cụ thể cần định lượng biến thiên năng lượng tự do. Khi chúng ta viết:
Không được cho rằng proton tự động tách khỏi acid HA. Ví dụ như trong trường hợp
xét HA ở trạng thái khí, chúng ta cần đến 1200 kJ để tách 1 mol chất này thành A
-
và H +. Chúng ta cần phải biết rằng H+ được nhận bởi một chất phù hợp,
thường là nước theo phương trình sau:
Mối quan hệ giữa hai đại lượng dĩ nhiên là:
Tương tự cho trường hợp phản ứng oxy hóa khử:
Không được cho rằng A cho electron tự thân nó. Chúng ta phải nghĩ rằng sẽ có một chất nhận electron nào đó phù hợp trong hệ thống sinh học của cơ thể:
Mối quan hệ đúng của hai đại lượng như sau:
Trong đó n là số electron trao đổi.
Một cách tương tự, sự giải phóng năng lượng tự do sinh ra từ sự thủy phân ATP hay những liên kết phosphate cao năng khác nói chung có thể được định lượng lượng. Phương trình thủy phân ATP xảy ra như sau:
Sự biến thiên năng lượng tự do trong trường hợp này từ nay về sau sẽ được gọi là điện thế chuyển, được tính theo công thức sau:
K
eqlà
hằng số cân bằng của nhóm chuyển, được tính theo biểu thức sau:
Phương trình này chỉ mang tính gần đúng, bởi vì ATP, ADP, Pi tất cả cùng tồn tại trong một dung dịch có chứa nhiều ion khác.
Bảng 2.4: Phân loại điện thế chuyển
**
Sự bất ổn định dưới tác dụng của lực tĩnh điện**
Hình 2.7: Giản đồ biểu thị mức năng lượng của hợp chất cao năng (bên phải) và hợp chất có năng lượng thấp (bên trái).
Các nguyên tử nguyên tố có độ âm điện thấp hơn sẽ mang bán lưỡng cực dương trong chiều liên kết và những nguyên tử nguyên tố có độ âm điện lớn hơn sẽ mang bán lưỡng cực âm. Các electron liên kết sẽ dồn về nguyên tử nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, do vậy độ bền của liên kết bị ảnh hưởng và liên kết dễ bị đứt ra để tạo thành dạng ổn định về năng lượng hơn. Ví dụ, các dạng anhydride kém ổn định hơn so với dạng acetic, do vậy phản ứng có xu hướng xảy ra theo chiều tạo ra ion acetic.
**
Hình 2.8:**
(a) Hai lưỡng cực điện dương ở carbon (bên trái) và phosphorus (bên phải) được
giải phóng khi xảy ra phản ứng thủy phân phá vỡ liên kết anhydride của acetic
anhydride và phosphoric anhydrides. 6.7 < pH < 9.4
(b) Các dạng công thức cộng hưởng của acetic anhydride. Lưu ý rằng một chất càng có nhiều công thức cộng hưởng thì càng bền.
**
Hình 2.9:**
Hiện tượng liên hợp (cộng hưởng) của sản phẩm
Entropy tăng lên khi phản ứng thủy phân và ion hóa xảy ra
Khi phản ứng thủy phân ATP tạo thành ADP và Pi, entropy của hệ sẽ tăng lên (do tăng số tiểu phần, tăng chuyển động nhiệt do vậy tăng độ hỗn loạn).
Hiện tượng ion hóa cũng vậy. Nhìn chung, từ trạng thái rắn chuyển sang trạng thái hòa tan trong dung dịch sẽ làm tăng chuyển động tự do của các ion (vốn bị giới hạn trong cấu trúc tinh thể bền vững của thể rắn).
**
Sự so sánh năng lượng tự do của sự thủy phân ATP, ADP
và AMP**
Khái niệm về sự kém ổn định của tác chất và sự ổn định của sản phẩm đã được mô
tả cho trường hợp pyrophosphate có thể được áp dụng trên mô hình ATP và một số
phosphoric anhydrides khác.
**
Hình 2.10:**
Sự thủy phân ATP thành ADP, ADP thành AMP
ATP và ADP kém ổn định có liên quan đến sản phẩm thủy phân bởi sự tác động của lực tĩnh điện, sự cộng hưởng và entropy. Còn AMP vốn là một phosphate ester (chứ không phải là một anhydride như hai chất trên) chỉ có một nhóm phosphate nên về hình thái cấu trúc nó không khác gì với các hợp chất phosphate vô cơ. Do đó, ổn định dưới tác dụng của lực tĩnh điện và DG°´ của phản ứng thủy phân AMP có trị tuyệt đối nhỏ hơn so với của ATP và ADP.
**
Phosphoric-carboxylic anhydrides**
Phức hợp với anhydrides của acid phosphoric và acid carboxylic thường được gọi là acyl phosphate. Đây là một hợp chất cao năng. 2 acyl phosphate quan trọng là acetyl phosphate và 1,3-bisphosphoglycerate. Sự thủy phân của các chất này tạo thành acetate (với acetyl phosphate) và 3-phosphoglycerate (với 1,3-bisphosphoglycerate) và phosphate vô cơ.
Hình 2.11: Phản ứng thủy phân của acetyl phosphate và 1,3-bisphosphoglycerate
Giá trị tuyệt đối DG°´ của phosphoenolpyruvate là lớn nhất. Phân tử này có vai trò quan trọng trong chuyển hóa carbohydrate và là một tác nhân thực hiện phản ứng phosphoryl hóa các phân tử hữu cơ mạnh. PEP có thể chuyển thành pyruvate khi chuyển nhóm phosphate của nó tới ADP với sự xúc tác của pyruvate kinase.
**
Hình 2.12: **
PEP được tạo thành từ phản ứng enolaes hóa (trong quá trình đường phân) và sự
tạo ATP từ ADP.
Giá trị rất âm của DG°´ ở phản ứng sau dễ dẫn đến phản ứng thủy phân thứ phát tạo thành dạng ketone bền vững hơn so với dạng enol của phân tử pyruvate. Đây được gọi là hiện tượng tautomer hóa.
**
Hình 2.13:**
Sự thủy phân tautomer hóa thứ phát của PEP **
Tác động của ion kim loại đến năng lượng tự do của phản ứng thủy phân ATP**
Hầu hết các môi trường sinh học có chứa một hàm lượng thiết yếu các ion Mg
2+,
Ca 2+, Na +, K +,… Các kim loại có ảnh hưởng gì
đến hằng số cân bằng của phản ứng thủy phân ATP và góp phần ra sao vào sự biến
thiên năng lượng tự do? **
Hình 2.13:**
Năng lượng tự do từ sự thủy phân ATP dưới tác dụng của tổng nồng độ Mg 2+
tại 38 oC và pH = 7. **
Tác động của nồng độ đến năng lượng tự do của phản ứng thủy phân ATP**
Mặc du tất cả các tính toán của chúng ta đều đề cập đến ảnh hưởng của pH và các ion kim loại đến sự thủy phân ATP, chúng ta vẫn luôn thực hiện chúng trong giả định “điều kiện tiêu chuẩn”, trong đó quan tâm đến nồng độ của các cơ chất mà không kể đến tác động của proton. Cần nhớ rằng, nồng độ của ATP, ADP hay những phân tử cao năng khác không bao giờ đạt trị số chuẩn là 1M cả. Trong hầu hết các tế bào, nồng độ của chúng chỉ từ 1 đến 5 mM hoặc thậm chí ít hơn. Do vậy chúng ta cần sử dụng phương trình sau:
Từ công thức trên, ta thấy rõ ràng rằng chỉ cần có sự thay đổi nồng độ của các tác chất trong phương trình cũng có thể ảnh hưởng lớn đến DG. Nồng độ ATP, ADP và Pi có thể thay đổi đột ngột trong môi trường sinh học thật sự. Do vậy, để đạt được mục đích tính toán, trong một số trường hợp, chúng ta có thể giả sử rằng nồng độ các thành phần đó bằng nhau. Thế nên ta thu được đồ thị như dưới đây. Năng lượng tự do của phản ứng thủy phân ATP là -35.7 kJ/mol khi nồng độ là 1M và trở thành -49.4 kj/mol khi nồng độ là 5mM. Ta có thể thấy rằng tác động do sự sai khác nồng độ ảnh hưởng lớn hơn nhiều so với tác dụng của proton hay ion kim loại dưới điều kiện sinh lý học.
**
Hình 2.14:**
Năng lượng tự do từ sự thủy phân ATP dưới tác dụng của nồng độ tại 38 oC,
pH = 7. Giả định rằng nồng độ của ATP – ADP và Pi gần bằng nhau.
Có phải tác động của nồng độ có thể thay đổi thứ tự vị trí của ATP trong bảng so
sánh các hợp chất cao năng (đã trình bày ở trên)? Câu trả lời là không. Bởi vì
tất cả các hợp chất được liệt kê ở trên được so sánh trong cùng một điều kiện
sinh lý, do vậy biến thiên năng lượng tự do của chúng cũng có sự thay đổi tương
đồng.
**
Nhu cầu ATP mỗi ngày của cơ thể người**
Một người lớn trung bình nặng 70kg cần 11700kJ năng lượng mỗi ngày. Trong đó, 50% đã được dùng trong việc tổng hợp nên ATP. Vậy sẽ có 5860 kJ tồn tại dưới dạng ATP.
Mà quá trình thủy phân 1 mol phân tử ATP chỉ cung cấp khoảng 50 kJ năng lượng trong điều kiện sinh lý của tế bào, nên cơ thể cần 5860/50 kJ = 117 mol ATP.
Phân tử khối của ATP là 551g/mol, vậy khối lượng ATP mỗi ngày cơ thể sử dụng là:
Một người lớn trung bình nặng 70kg cần tiêu thụ 65 kg ATP mỗi ngày – một lượng tương đương với khối lượng cơ thể của người đó. May thay, có thể chúng ta có hệ thống tái tạo ATP từ ADP. Khi năng lượng được sử dụng, cơ thể sẽ tái tạo lại gần như ngay lập tức ATP từ ADP. Cuối cùng, chúng ta chỉ cần khoảng 50g ATP/ADP mà thôi. Điều đó cũng đồng nghĩa với việc một phân tử ATP phải được tái tạo tới 1300 lần mỗi ngày!
** Hãy cùng nhau chung tay xây dựng cộng đồng Y sinh học của Việt Nam bằng
tri thức khoa học!**

Server: Apache/2.2.29 (Unix) mod_ssl/2.2.29 OpenSSL/1.0.1e-fips mod_bwlimited/1.4


text:
Đây là bản update mới nhất (version 8.1.1) được Apple tung ra để người dùng nâng cấp phiên bản hệ điều hành đang sử dụng trên thiết bị iPhone hoặc iPod touch của họ... Hệ thống tính năng đa dạng của iOS luôn khiến cho người dùng cũng như các đối thủ phải bất ngờ.
Apple hôm nay đã tung ra bản cập nhật iOS 8.1.1 cho người dùng các thiết bị iPhone/iPod Touch/iPad với một số cải tiến nhỏ.
Tháng trước Apple đã phát hành iOS 8.1 và hôm nay họ tiếp tục đem đến cho chúng ta phiên bản 8.1.1. Với phiên bản 8.1.1 này chúng ta sẽ không có những thay đổi lớn về giao diện hay tính năng sử dụng, thay vào đó Apple tập trung sửa lỗi cũng như cải thiện hiệu năng, tăng độ ổn định trên những thiết bị cũ chạy CPU A5 như iPad 2, iPad Mini và iPhone 4S.
Để có thể cập nhật ngay, các bạn hãy vào Settings > General > Software Update và tải bản cập nhật về để tiến hành nâng cấp. Trên iPhone 5C của mình thì bản cập nhật nặng đến khó hiểu, lên tới 1.5GB.
**Lưu ý: Nếu thiết bị iOS của bạn ít hơn 50% pin thì máy sẽ yêu cầu bạn cắm sạc trước khi cho phép tải bản cập nhật về. Tất nhiên cần có một kết nối Wi-Fi tốt để việc cập nhật được tiến hành một cách hoàn hảo nhất có thể. Nên backup lại dữ liệu đề phòng những rủi ro mất dữ liệu nếu gặp sự cố.
Để có thể nâng cấp, các bạn cần phải có ứng dụng iTunes, và 1 chiếc máy tính Mac hỗ trợ chuẩn USB 2.0. Bên cạnh đó, hãy đảm bảo rằng chúng ta phải có đủ dung lượng trống trên máy tính tương ứng với thiết bị iPhone hoặc iPod (các phiên bản 4 GB, 8 GB, 16 GB, hoặc 32 GB).
Tải file *.ipsw phù hợp với thiết bị của bạn bằng link tải trực tiếp phía trên.
Lưu ý rằng để có thể tải trực tiếp firmware của iPhone, iPod trực tiếp từ Apple thì:
Tổng hợp

markdown:
**Đây là bản update mới nhất (version 8.1.1) được Apple tung ra để người dùng nâng cấp phiên bản hệ điều hành đang sử dụng trên thiết bị iPhone hoặc iPod touch của họ...** Hệ thống tính năng đa dạng của iOS luôn khiến cho người dùng cũng như các đối thủ phải bất ngờ.
Apple hôm nay đã tung ra bản cập nhật iOS 8.1.1 cho người dùng các thiết bị
**iPhone/iPod Touch/iPad** với một số cải tiến nhỏ.
Tháng trước Apple đã phát hành iOS 8.1 và hôm nay họ tiếp tục đem đến cho chúng ta phiên bản 8.1.1. Với phiên bản 8.1.1 này chúng ta sẽ không có những thay đổi lớn về giao diện hay tính năng sử dụng, thay vào đó Apple tập trung sửa lỗi cũng như cải thiện hiệu năng, tăng độ ổn định trên những thiết bị cũ chạy CPU A5 như iPad 2, iPad Mini và iPhone 4S.
Để có thể cập nhật ngay, các bạn hãy vào
**Settings** > **General** > **Software Update** và tải bản cập nhật về để tiến hành nâng cấp. Trên iPhone 5C của mình thì bản cập nhật nặng đến khó hiểu, lên tới 1.5GB. ****Lưu ý:** Nếu thiết bị iOS của bạn ít hơn 50% pin thì máy sẽ yêu cầu bạn cắm sạc trước khi cho phép tải bản cập nhật về. Tất nhiên cần có một kết nối Wi-Fi tốt để việc cập nhật được tiến hành một cách hoàn hảo nhất có thể. Nên backup lại dữ liệu đề phòng những rủi ro mất dữ liệu nếu gặp sự cố.
Để có thể nâng cấp, các bạn cần phải có ứng dụng
[iTunes](http://www.download.com.vn/mac/mac+audio+video/mac+audio+player/20292_itunes-for-mac.aspx), và 1 chiếc máy tính Mac hỗ trợ chuẩn USB 2.0. Bên cạnh đó, hãy đảm bảo rằng chúng ta phải có đủ dung lượng trống trên máy tính tương ứng với thiết bị iPhone hoặc iPod (các phiên bản 4 GB, 8 GB, 16 GB, hoặc 32 GB).
Tải file *.ipsw phù hợp với thiết bị của bạn bằng link tải trực tiếp phía trên.
Lưu ý rằng để có thể tải trực tiếp firmware của iPhone, iPod trực tiếp từ Apple thì:
**Tổng hợp**

WARC-Type: response

Content-Type: application/http; msgtype=response

Cache-Control: private, max-age=907

Content-Type: text/html; charset=utf-8

Connection: close


markdown:
Doanh nghiệp nói gì?
Trước hội nghị tại Đà Nẵng, tại hội nghị ở tỉnh Quảng Ngãi diễn ra ngày 19/3, các doanh nghiệp đều cho rằng, với mức lãi suất tiền vay trên 15% hiện nay mà các tổ chức tín dụng áp dụng đối với họ là còn cao và không khuyến khích doanh nghiệp tiếp tục vay vốn mở rộng đầu tư hoặc phương án sản xuất, kinh doanh.
Ông Nguyễn Nị, Giám đốc Công ty TNHH Nguyên liệu giấy Dung Quất nói: “Cùng một ngành hàng như nhau, nhưng doanh nghiệp FDI có lợi thế cạnh tranh rất lớn là vốn giá rẻ họ mang từ nước ngoài vào, trong khi doanh nghiệp trong nước thì chịu lãi suất cao. Rất nhiều năm nay, BIDV và Vietcombank đã chia sẻ khó khăn với chúng tôi và mức lãi vay 12%/năm từ các ngân hàng này là tương đối thấp so với thị trường nhưng vẫn còn cao và khó cạnh tranh với các doanh nghiệp nước ngoài”.
Theo ông Nị, ngân hàng phải đồng cam cộng khổ với doanh nghiệp mà cụ thể là hạ lãi suất tiền vay VND và USD hơn nữa thì hai bên mới tồn tại được, nhất là đối với nông lâm, ngư nghiệp vốn được coi là lĩnh vực sản xuất bền vững cho nền kinh tế.
“Không giảm nhanh lãi suất, ngân hàng sẽ mất khách!” Đại diện một doanh nghiệp cho biết.
Tương tự, ông Võ Thành Đàng, Chủ tịch Hội đồng Quản trị, kiêm Tổng giám đốc Công ty Đường Quảng Ngãi cũng cho rằng, hiện lãi suất tiền vay đã được Ngân hàng Nhà nước khống chế nhưng so với các nước trong khu vực, vẫn cao.
Ngược lại, tại hội nghị diễn ra sáng 20/3 ở Đà Nẵng, đại diện một doanh nghiệp kêu rằng “vay tiền không biết để làm gì”.
Ông nói: “Lý do ở đây là các ngân hàng dù rất sẵn sàng cho vay lãi suất thấp như mức năm 2007 nhưng sức khỏe doanh nghiệp đã kiệt, trong khi thị trường đầu ra thì tồn kho cao, vay tiền để làm gì!”.
Như vậy, nguồn vốn tín dụng chưa kịp khắc phục lãi suất cao thì lại thêm một thách thức nữa là khả năng hấp thụ nguồn vốn. Thực tế này không còn mới nhưng có vẻ như đang ở mức trầm trọng hơn, nhất là sau nhiều năm doanh nghiệp phải chịu đựng lãi suất tiền vay cao và ròng rã từ đầu 2012 đến nay, thị trường hàng hóa bị đình trệ, sức mua của nền kinh tế bị giảm sút nghiêm trọng.
Xử lý nợ xấu và hạ lãi suất tiền vay
Trước ý kiến của các doanh nghiệp tại hai hội nghị ở Quảng Ngãi (19/3) và Đà Nẵng (20/3), Thống đốc Ngân hàng Nhà nước cho rằng, việc xử lý bài toán phục hồi sức sản xuất của doanh nghiệp phải kèm theo nhiều nhóm giải pháp, nhưng Chính phủ đã xác định, tiền tệ là một trong những nhóm giải pháp trọng tâm.
Theo đó, để làm được điều này thì phải giải quyết hai vấn đề cơ bản: nợ xấu và nỗ lực đưa lãi suất tiền vay về mức 13%/năm ngay trong 2013.
Đối với nợ xấu thì ngành ngân hàng cần bám vào hai nội dung: xử lý nợ xấu cũ và không để phát sinh thêm nợ xấu mới hay nói cách khác, chất lượng các khoản vay mới phải đảm bảo. Nhưng, việc xử lý nợ xấu cũ không thể trông chờ vào nhà nước mà trách nhiệm trước hết thuộc về các tổ chức tín dụng và doanh nghiệp.
Năm 2012, các tổ chức tín dụng đã sử dụng nội lực của mình thông qua các nguồn dự phòng và trích lập dự phòng rủi ro đã xử lý được 60 nghìn tỷ đồng. Đi kèm, tất cả các khoản vay mới phải được kiểm soát chất lượng chặt chẽ để nợ xấu không phát sinh thêm.
Về yếu tố hỗ trợ của nhà nước thì trước hết, nhà nước sẽ hỗ trợ phục hồi thị trường bất động sản mà trước hết, Ngân hàng Nhà nước đã hoàn thành dự thảo thông tư hướng dẫn hỗ trợ vay cho người thu nhập thấp và trung bình thuê, thuê mua nhà ở xã ở xã hội và mua nhà ở thương mai. Tuy nhiên, tác động của thông tư này lại phụ thuộc khá nhiều vào các tiêu chí đối tượng thụ hưởng mà Bộ Xây dựng sẽ ban hành tới đây, để từ đó, ngành ngân hàng mới có cơ sở giải ngân từ 35 - 40 nghìn tỷ đồng.
Hai là, đầu tháng 3/2013, Bộ Chính trị đã thông qua đề án xử lý nợ xấu và đề án thành lập công ty quản lý tài sản quốc gia. Hiện tại, Ngân hàng Nhà nước đã trình Chính phủ các đề án trên và rất có thể, trước ngày 23/3/2013, Chính phủ sẽ ký quyết định phê duyệt đề án xử lý nợ xấu và ban hành nghị định về việc thành lập công ty quản lý tài sản quốc gia.
Thứ hai, liên quan đến việc hạ lãi suất tiền vay, người đứng đầu Ngân hàng Nhà nước phân tích: những kỳ vọng giảm thêm lãi suất tiền gửi để giảm lãi suất tiền vay là không khả thi lắm.
Bởi năm nay, “vùng mục tiêu lạm phát” được xác định trong khoảng 6% - 8%, với mức lãi suất tiền gửi ngắn hạn hiện nay 8% và tham chiếu yếu tố lạm phát trong 2 tháng đầu năm, rõ ràng dư địa để giảm lãi suất tiền gửi nhằm làm cơ sở giảm lãi suất tiền vay là không còn nhiều; và nếu có, chỉ có thể giảm thêm 1%, tương ứng mỗi quý giảm 0,25%. Vì vậy, mong muốn giảm lãi suất tiền vay trong 2013 chỉ có thể trông chờ vào các tổ chức tín dụng.
“Ngân hàng Nhà nước đã tạo ra sự dồi dào thanh khoản và lãi suất “dễ chịu” trên trên hệ thống. Với những nỗ lực này, Ngân hàng Nhà nước kêu gọi toàn ngành nêu cao quyết tâm chính trị, phấn đấu đưa lãi suất tiền gửi về dưới 8%/năm và tiền vay trong khoảng 13%/năm. Những ngân hàng nào muốn giữ được khách hàng thì hãy nên nhanh chóng giảm lãi vay, còn khi thị trường hồi phục mới chịu giảm thì chắc chắn thị phần sẽ bị hao hụt”, Thống đốc nói.
Đặc biệt, Thống đốc cũng nhấn mạnh: năm 2013, tín dụng toàn ngành ngân hàng sẽ tập trung vào các lĩnh vực ưu tiên có tính chất quốc kế dân sinh như nông nghiệp, công nghiệp chế biến, xuất khẩu, doanh nghiệp vừa và nhỏ, công nghệ cao với lãi suất có thể ở mức 12%/năm.
Và, nếu ngân hàng không mặn mà cho vay vào các lĩnh vực ưu tiên nói trên thì Ngân hàng Nhà nước sẵn sàng hỗ trợ cả về nguồn và lãi suất thông qua tái cấp vốn để các tổ chức tín dụng cân đối được lợi nhuận và chi phí.
[Vneconomy](http://vneconomy.vn/20130320110348697P0C6/khong-giam-nhanh-lai-suat-ngan-hang-se-mat-khach.htm)

Cache-Control: private


text:
GenK
Hà Nội: Tầng 20, Tòa nhà Center Building - Hapulico Complex, Số 1 Nguyễn Huy Tưởng, Thanh Xuân, Hà Nội.
Email: info@genk.vn
VPĐD tại TP.HCM: Tầng 6 Tòa nhà 123
123 Võ Văn Tần, phường 6, quận 3, Tp. HCM
Copyright 2008 – Công ty Cổ phần VCCorp
Tầng 17, 19, 20, 21 Toà nhà Center Building - Hapulico Complex, Số 1 Nguyễn Huy Tưởng, Thanh Xuân, Hà Nội.
Trang tin điện tử trên internet: giấy phép số 25/GP-TTĐT
Sở Thông tin & Truyền thông Hà Nội
Liên hệ quảng cáo: Admicro
Hà Nội – Hà Nội – Ms. Lê Thùy Dương:
SĐT: 0936.085.045 - (84 4) 3974 8899. Ext 1909
Hồ Chí Minh – Mr.Tuấn: 0983 050 185 – (84 8) 7307 7979. Ext 173
Email: giaitrixahoi@admicro.vn
Hỗ trợ & CSKH: Admicro
Ms. Thơm: 01268 269 779
Address: Tầng 20, Tòa nhà Center Building - Hapulico Complex, Số 1 Nguyễn Huy Tưởng, Thanh Xuân, Hà Nội.

Server: gek-rp-us


text:
Phát triển web cho trẻ em
Hiện nay, không ít người nghĩ rằng “trẻ con không cần có web riêng” nên mảng nội dung này vẫn còn rất… mới lạ.
Chị Tâm ở quận Gò Vấp (TP HCM), cho biết con trai chị năm nay 12 tuổi, sử dụng Internet đã bắt đầu thuần thục. Mỗi khi được phép online, ngoài chơi game, cháu còn xem một số trang dành cho trẻ ở nước ngoài như disney…
Chị Tâm đã thử tìm hiểu một số website dành cho lứa tuổi con chị nhưng mỏi mắt cũng không thấy trang nào của Việt Nam. “Mọi người nên quan tâm hơn đến việc tạo ‘sân chơi ảo’ cho thiếu nhi vì các bé ngày càng tiếp cận sớm với công nghệ thông tin”, chị tâm sự.
Không riêng chị Tâm, hiện nay bên cạnh việc dạy con bằng phần mềm cho trẻ, nhiều phụ huynh rất muốn tìm cho con mình một không gian bổ ích trên Internet để các bé vừa chơi vừa học và phát triển đầy đủ các giác quan.
Theo ghi nhận của VnExpress.net, hiện nay ở Việt Nam, lượng website giáo dục trẻ em chỉ đếm trên đầu ngón tay, chủ yếu là dành cho cha mẹ như Webtretho, Yeutre, Chamsocbe… Tuy nhiên, nhiều người muốn con mình tiếp nhận thông tin chủ động thay vì thụ động qua những gì họ nói và dạy lại.
Như anh Vũ (quận Thủ Đức, TP HCM), dù con mới 3 tuổi, anh vẫn muốn con có thể tự khám phá thế giới dành cho bé. “Trẻ em cũng cần một môi trường ảo đúng nghĩa để phát triển trí tuệ ở những năm đầu đời. Như thế chúng cũng sẽ bớt sa đà vào game mỗi khi lên mạng”, anh Vũ khẳng định.
Tuy vậy, nhiều chuyên gia phân tích nhận thấy việc xây dựng trang web riêng cho trẻ là việc làm “mạo hiểm” vì khả năng thu hồi vốn khá thấp, nhất là khi năng lực đầu tư của phần lớn doanh nghiệp Việt Nam còn hạn chế, chưa kể nhu cầu quảng cáo – một trong những nguồn thu chính của các website – cũng không cao.
Nguồn VNE.
*Hờ hờ, có trang socnhi.com cũng khá đấy chứ, flash ầm ầm, các em bé rảnh thì vào xem sao :-?? Bé tiếp xúc với mạng, học được điều hay cũng nhiều, mà ‘sớm mất dạy’ thì cũng dễ lắm :-s

markdown:
[Phát triển web cho trẻ em](http://huypv.net/blog/2009/08/31/phat-trien-web-cho-tre-em/) [No comments](http://huypv.net/blog/2009/08/31/phat-trien-web-cho-tre-em/#respond)
Hiện nay, không ít người nghĩ rằng “trẻ con không cần có web riêng” nên mảng nội dung này vẫn còn rất… mới lạ.
Chị Tâm ở quận Gò Vấp (TP HCM), cho biết con trai chị năm nay 12 tuổi, sử dụng Internet đã bắt đầu thuần thục. Mỗi khi được phép online, ngoài chơi game, cháu còn xem một số trang dành cho trẻ ở nước ngoài như disney…
Chị Tâm đã thử tìm hiểu một số website dành cho lứa tuổi con chị nhưng mỏi mắt cũng không thấy trang nào của Việt Nam. “Mọi người nên quan tâm hơn đến việc tạo ‘sân chơi ảo’ cho thiếu nhi vì các bé ngày càng tiếp cận sớm với công nghệ thông tin”, chị tâm sự.
Không riêng chị Tâm, hiện nay bên cạnh việc dạy con bằng phần mềm cho trẻ, nhiều phụ huynh rất muốn tìm cho con mình một không gian bổ ích trên Internet để các bé vừa chơi vừa học và phát triển đầy đủ các giác quan.
Theo ghi nhận của VnExpress.net, hiện nay ở Việt Nam, lượng website giáo dục trẻ em chỉ đếm trên đầu ngón tay, chủ yếu là dành cho cha mẹ như Webtretho, Yeutre, Chamsocbe… Tuy nhiên, nhiều người muốn con mình tiếp nhận thông tin chủ động thay vì thụ động qua những gì họ nói và dạy lại.
Như anh Vũ (quận Thủ Đức, TP HCM), dù con mới 3 tuổi, anh vẫn muốn con có thể tự khám phá thế giới dành cho bé. “Trẻ em cũng cần một môi trường ảo đúng nghĩa để phát triển trí tuệ ở những năm đầu đời. Như thế chúng cũng sẽ bớt sa đà vào game mỗi khi lên mạng”, anh Vũ khẳng định.
Tuy vậy, nhiều chuyên gia phân tích nhận thấy việc xây dựng trang web riêng cho trẻ là việc làm “mạo hiểm” vì khả năng thu hồi vốn khá thấp, nhất là khi năng lực đầu tư của phần lớn doanh nghiệp Việt Nam còn hạn chế, chưa kể nhu cầu quảng cáo – một trong những nguồn thu chính của các website – cũng không cao.
Nguồn VNE.
*Hờ hờ, có trang socnhi.com cũng khá đấy chứ, flash ầm ầm, các em bé rảnh thì vào xem sao :-?? Bé tiếp xúc với mạng, học được điều hay cũng nhiều, mà ‘sớm mất dạy’ thì cũng dễ lắm :-s
[Tin từ các báo điện tử](http://huypv.net/blog/category/tin-la-cai/)

WARC-Truncated: length

Server: Apache

Content-Type: text/html; charset=UTF-8


text:
| Y?�u v?� sống
Thứ Năm, 03 11 2011 11:41
Nghị luận xã hội về tệ nạn xã hội
(Ngay đăng: 20-09-2013 08:28:46)
Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước,chúng ta đã gặp không ít khó khăn. Điển hình là các tệ nạn xã hội như: Mại dâm, đánh bạc,văn hoá phẩm đồi trụy,ma tuý,…Nhưng đáng sợ nhất vãn là ma tuý hay còn gọi là “cái chết trắng”. Chúng ta hãy tìm hiểu về tác hại to lớn của ma tuý để phòng tránh cho bản thân, gia đình và xã hội.
Tệ nạn xã hội là những hành vi sai trái, không đúng với chuẩn mực xã hội,vi phạm đạo đức, pháp luật, gây ảnh hưởng nghiêm trọng. Tệ nạn xã hội là mối nguy hiểm,phá vỡ hệ thống xã hội văn minh,tiến bộ,lành mạnh.Các tệ xã hội thường gặp là:tệ nạn ma tuý,mại dâm, đua xe trái phép…và trong đó ma túy là hiện tượng đáng lo ngại nhất,không chỉ cho nước ta mà còn cho cả thế giới.
Ma túy là một loại chất kích thích, gây nghiện có nguồn gốc từ cây túc anh hoặc nhựa cây thuốc phiện được trồng ở 12 tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam hay từ lá, hoa, quả cây cần sa được trồng ở các tỉnh giáp ranh biên giới Việt Nam – Campuchia. Ma túy tồn tại ở nhiều dạng như tép, nước, bột, hồng phiến, bạch phiến, thuốc…và được sử dụng bằng nhiều hình thức:hút, chích, hít…Nó như là mê dược vậy.Nếu không thử thì không sao nhưng nếu đã thử dù là một lần thôi thì xem như nó đã cầm tù con người bạn .Hơn nữa,nó cũng là nguyên nhân dẫn đến con đường phạm tội cuả con người.
Chúng ta phải nói “KHÔNG” với ma tuý vì nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ của con người.Có người cho rằng ma tuý đem lại cảm giác sung sướng,lâng lâng khó tả khi sử dụng.Chúng gíup cho ta quên đời , quên sầu. Để mỗi lần khi chúng ta cảm thấy chán nản thì chúng ta lại tìm đến ma tuý để giải quyết vấn đề như một thói quen vậy.Nhưng chúng ta đâu biết rằng trong ma tuý có chất kích thích không tốt cho sức khoẻ và nó đang dần huỷ hoại con người chúng ta. Nó có thể biến một người công dân tốt trở thành một “con ma”của xã hội.Ma tuý gây nghiện và người sử dụng nó không thể từ bỏ được nếu như không có ý thức ngay từ đầu.Một lần thăng hoa đổi lấy cả tính mạng liệu có đáng không?Ma tuý không gây chết người ngay từ lần đầu sử dụng nhưng nếu sử dụng quá liều và thường xuyên thì có thể gây tử vong. Ấy là chưa kể đến tình trạng bị chết do sốc thuốc. Câu chuyện “cái chết trắng” của nhà tỉ phú trẻ Raphael, chết ngay bên đường do dùng bạch phiến quá liều. Những người nghiện lâu ngày rất dễ nhận ra, người gầy gò, da xám, tóc xơ xác. Hệ thần kinh bị tổn thương nặng do ảnh hưởng của thuốc, kém tập trung, suy nghĩ, chán nản và thiếu ý chí vươn lên nên việc cai nghiện cũng khó khăn.
Ma tuý còn ảnh hưởng đến gia đình của ngừơi sử dụng nữa.Con mất cha,vợ mất chồng,…Chỉ vì một phút nông nỗi mà làm liên luỵ đến gia đình .Chỉ vì thiếu hiểu biết mà biến mình thành con nghiện.Thật xót xa cho những người mẹ,người vợ,..phải chứng kiến cảnh thiếu thuốc,lên cơn quần quật của chính người thân của họ.Và càng đắng cay hơn khi phải tận mắt chứng kiến cảnh ngừơi thân mình bị ma tuý cướp đi mất mà chúng ta chỉ biết đứng nhìn.Không dừng ở đó, để có tiền mua thuốc sử dụng,nhiều người đã cướp của,giết người.Ngay chính người thân của họ,họ còn ra tay nưã huống chi là đối với những người khác.Ma tuý khiến cho an ninh,trật tử bất ổn,tội phạm gia tăng,làm hư hỏng nhiều thế hệ, ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế đất nước về mọi mặt:an ninh,quốc phòng…Khi đã mắc vào tệ nạn này sẽ không thể rút ra được nếu thiếu ý chí.Thử nghĩ xem,một đất nước muốn phát triển mà còn nhiều tệ nạn liệu có thể nào sánh vai được với các nước văn minh khác không?Và hãy nghĩ đến cảm nhận của dư luận sẽ nghĩ về bản thân mình như thế nào khi họ biết chúng ta đã từng phạm tội vì ma tuý?Khi ấy chắc hẳn các bạn sẽ phải dừng lại để suy nghĩ phải không?
Nhưng nói như thế không có nghĩa không có cách nào để phòng chống lại ma tuý.Chúng ta cần sống lành mạnh, trong sạch, không xa hoa, luôn tỉnh táo, đủ bản lĩnh để chống lại mọi thử thách,cám dỗ của xã hội.Đồng thời cũng lên án, dẹp bỏ tệ nạn bằng cách không tiếp tay cho chúng. Nếu lỡ vướng vào thì phải dùng nghị lực, quyết tâm, vượt lên chính mình để từ bỏ con đường sai trái.Làm con người không phải lúc nào cũng hoàn hảo cả, đôi lúc chúng ta cũng phạm phải sai lầm.Chỉ là chúng ta có muốn sửa và làm lại từ đầu không thôi.Và đừng nghĩ rằng mọi người sẽ khinh thường chúng ta bởi vì cuộc sống này vẫn còn nhiều lòng nhân ái sẵn sàng bỏ qua tất cả nếu như chúng ta biết hối lỗi. Đừng để quá muộn mới quay đầu.
Ma tuý là con quái vật vô hình. Nó có thể cướp đi sinh mạng của chúng ta bất cứ lúc nào nếu như chúng ta không biết phòng tránh nó. Đừng thờ ơ với nó.Ma tuý cũng là một tệ nạn xã hội nghiêm trọng cần phải bài trừ trong cuộc sống hiện nay.Là môt học sinh,em hứa sẽ nói “KHÔNG” với tất cả các tệ nạn xã hội.Và em cũng mong muốn rằng xã hội của chúng ta sẽ có cách nhìn bao dung hơn đối với những người phạm tội nhưng biết sữa chữa.
Nguồn: Lính Chì
Cac tin lien quan
- 6 câu nói dối kinh điển của phái nữ (31/05) Nguồn: Theo Izzi.vn
- Dàn sao Real thu âm bài hát Hala Madrid để ăn mừng Decima (27/05) Nguồn: Youtube
- Bài hát chính thức World Cup 2014 (27/05) Nguồn: Youtube
- Đám tang theo phong cách siêu nhân (22/05) Nguồn: Theo Trí Thức Trẻ
- Kinh hoàng 50 ổ sán làm tổ trong não người (14/05) Nguồn: Theo Khampha.vn
- Chàng trai không được lên máy bay vì khác lạ do giảm được hơn 50kg (14/05) Nguồn: Trí Thức Trẻ
- Thăm bộ tộc siêu lùn làm mẹ khi chỉ 9 tuổi (14/05) Nguồn: Tri thức trẻ
- Lỗ thủng bí ẩn trên bầu trời California (14/05) Nguồn: Theo Nld.com.vn
- Sốc chuyện cô gái ma cà rồng nghiện máu, thèm cắn xé người ở Mỹ (14/05) Nguồn: Theo Lao Động
- Rơi từ vách núi cao 40m vẫn sống sót (13/05) Nguồn: Trí Thức Trẻ

markdown:
#### | Y?�u v?� sống
Thứ Năm, 03 11 2011 11:41
#### Nghị luận xã hội về tệ nạn xã hội
(Ngay đăng: 20-09-2013 08:28:46)
Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước,chúng ta đã gặp không ít khó khăn. Điển hình là các tệ nạn xã hội như: Mại dâm, đánh bạc,văn hoá phẩm đồi trụy,ma tuý,…Nhưng đáng sợ nhất vãn là ma tuý hay còn gọi là “cái chết trắng”. Chúng ta hãy tìm hiểu về tác hại to lớn của ma tuý để phòng tránh cho bản thân, gia đình và xã hội.
![ ](http://langsao.vn/uploads/images/news/1379665707_news.gif)
Tệ nạn xã hội là những hành vi sai trái, không đúng với chuẩn mực xã hội,vi phạm đạo đức, pháp luật, gây ảnh hưởng nghiêm trọng. Tệ nạn xã hội là mối nguy hiểm,phá vỡ hệ thống xã hội văn minh,tiến bộ,lành mạnh.Các tệ xã hội thường gặp là:tệ nạn ma tuý,mại dâm, đua xe trái phép…và trong đó ma túy là hiện tượng đáng lo ngại nhất,không chỉ cho nước ta mà còn cho cả thế giới.
Ma túy là một loại chất kích thích, gây nghiện có nguồn gốc từ cây túc anh hoặc nhựa cây thuốc phiện được trồng ở 12 tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam hay từ lá, hoa, quả cây cần sa được trồng ở các tỉnh giáp ranh biên giới Việt Nam – Campuchia. Ma túy tồn tại ở nhiều dạng như tép, nước, bột, hồng phiến, bạch phiến, thuốc…và được sử dụng bằng nhiều hình thức:hút, chích, hít…Nó như là mê dược vậy.Nếu không thử thì không sao nhưng nếu đã thử dù là một lần thôi thì xem như nó đã cầm tù con người bạn .Hơn nữa,nó cũng là nguyên nhân dẫn đến con đường phạm tội cuả con người.
Chúng ta phải nói “KHÔNG” với ma tuý vì nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ của con người.Có người cho rằng ma tuý đem lại cảm giác sung sướng,lâng lâng khó tả khi sử dụng.Chúng gíup cho ta quên đời , quên sầu. Để mỗi lần khi chúng ta cảm thấy chán nản thì chúng ta lại tìm đến ma tuý để giải quyết vấn đề như một thói quen vậy.Nhưng chúng ta đâu biết rằng trong ma tuý có chất kích thích không tốt cho sức khoẻ và nó đang dần huỷ hoại con người chúng ta. Nó có thể biến một người công dân tốt trở thành một “con ma”của xã hội.Ma tuý gây nghiện và người sử dụng nó không thể từ bỏ được nếu như không có ý thức ngay từ đầu.Một lần thăng hoa đổi lấy cả tính mạng liệu có đáng không?Ma tuý không gây chết người ngay từ lần đầu sử dụng nhưng nếu sử dụng quá liều và thường xuyên thì có thể gây tử vong. Ấy là chưa kể đến tình trạng bị chết do sốc thuốc. Câu chuyện “cái chết trắng” của nhà tỉ phú trẻ Raphael, chết ngay bên đường do dùng bạch phiến quá liều. Những người nghiện lâu ngày rất dễ nhận ra, người gầy gò, da xám, tóc xơ xác. Hệ thần kinh bị tổn thương nặng do ảnh hưởng của thuốc, kém tập trung, suy nghĩ, chán nản và thiếu ý chí vươn lên nên việc cai nghiện cũng khó khăn.
Ma tuý còn ảnh hưởng đến gia đình của ngừơi sử dụng nữa.Con mất cha,vợ mất chồng,…Chỉ vì một phút nông nỗi mà làm liên luỵ đến gia đình .Chỉ vì thiếu hiểu biết mà biến mình thành con nghiện.Thật xót xa cho những người mẹ,người vợ,..phải chứng kiến cảnh thiếu thuốc,lên cơn quần quật của chính người thân của họ.Và càng đắng cay hơn khi phải tận mắt chứng kiến cảnh ngừơi thân mình bị ma tuý cướp đi mất mà chúng ta chỉ biết đứng nhìn.Không dừng ở đó, để có tiền mua thuốc sử dụng,nhiều người đã cướp của,giết người.Ngay chính người thân của họ,họ còn ra tay nưã huống chi là đối với những người khác.Ma tuý khiến cho an ninh,trật tử bất ổn,tội phạm gia tăng,làm hư hỏng nhiều thế hệ, ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế đất nước về mọi mặt:an ninh,quốc phòng…Khi đã mắc vào tệ nạn này sẽ không thể rút ra được nếu thiếu ý chí.Thử nghĩ xem,một đất nước muốn phát triển mà còn nhiều tệ nạn liệu có thể nào sánh vai được với các nước văn minh khác không?Và hãy nghĩ đến cảm nhận của dư luận sẽ nghĩ về bản thân mình như thế nào khi họ biết chúng ta đã từng phạm tội vì ma tuý?Khi ấy chắc hẳn các bạn sẽ phải dừng lại để suy nghĩ phải không?
Nhưng nói như thế không có nghĩa không có cách nào để phòng chống lại ma tuý.Chúng ta cần sống lành mạnh, trong sạch, không xa hoa, luôn tỉnh táo, đủ bản lĩnh để chống lại mọi thử thách,cám dỗ của xã hội.Đồng thời cũng lên án, dẹp bỏ tệ nạn bằng cách không tiếp tay cho chúng. Nếu lỡ vướng vào thì phải dùng nghị lực, quyết tâm, vượt lên chính mình để từ bỏ con đường sai trái.Làm con người không phải lúc nào cũng hoàn hảo cả, đôi lúc chúng ta cũng phạm phải sai lầm.Chỉ là chúng ta có muốn sửa và làm lại từ đầu không thôi.Và đừng nghĩ rằng mọi người sẽ khinh thường chúng ta bởi vì cuộc sống này vẫn còn nhiều lòng nhân ái sẵn sàng bỏ qua tất cả nếu như chúng ta biết hối lỗi. Đừng để quá muộn mới quay đầu.
Ma tuý là con quái vật vô hình. Nó có thể cướp đi sinh mạng của chúng ta bất cứ lúc nào nếu như chúng ta không biết phòng tránh nó. Đừng thờ ơ với nó.Ma tuý cũng là một tệ nạn xã hội nghiêm trọng cần phải bài trừ trong cuộc sống hiện nay.Là môt học sinh,em hứa sẽ nói “KHÔNG” với tất cả các tệ nạn xã hội.Và em cũng mong muốn rằng xã hội của chúng ta sẽ có cách nhìn bao dung hơn đối với những người phạm tội nhưng biết sữa chữa.
*Nguồn: Lính Chì*
#### Cac tin lien quan
[6 câu nói dối kinh điển của phái nữ](6-cau-nói-dói-kinh-diẻn-của-phái-nũ-9-5279.html)(31/05) *Nguồn: Theo Izzi.vn* [Dàn sao Real thu âm bài hát Hala Madrid để ăn mừng Decima](dan-sao-real-thu-am-bai-hat-hala-madrid-de-an-mung-decima-9-5272.html)(27/05) *Nguồn: Youtube* [Bài hát chính thức World Cup 2014](bai-hat-chinh-thuc-world-cup-2014-9-5273.html)(27/05) *Nguồn: Youtube* [Đám tang theo phong cách siêu nhân](dam-tang-theo-phong-cach-sieu-nhan-9-5263.html)(22/05) *Nguồn: Theo Trí Thức Trẻ* [Kinh hoàng 50 ổ sán làm tổ trong não người](kinh-hoang-50-o-san-lam-to-trong-nao-nguoi-9-5235.html)(14/05) *Nguồn: Theo Khampha.vn* [Chàng trai không được lên máy bay vì khác lạ do giảm được hơn 50kg](chang-trai-khong-duoc-len-may-bay-vi-khac-la-do-giam-duoc-hon-50kg-9-5234.html)(14/05) *Nguồn: Trí Thức Trẻ* [Thăm bộ tộc siêu lùn làm mẹ khi chỉ 9 tuổi](tham-bo-toc-sieu-lun-lam-me-khi-chi-9-tuoi-9-5233.html)(14/05) *Nguồn: Tri thức trẻ* [Lỗ thủng bí ẩn trên bầu trời California](lo-thung-bi-an-tren-bau-troi-california-9-5232.html)(14/05) *Nguồn: Theo Nld.com.vn* [Sốc chuyện cô gái ma cà rồng nghiện máu, thèm cắn xé người ở Mỹ](soc-chuyen-co-gai-ma-ca-rong-nghien-mau-them-can-xe-nguoi-o-my-9-5231.html)(14/05) *Nguồn: Theo Lao Động* [Rơi từ vách núi cao 40m vẫn sống sót](roi-tu-vach-nui-cao-40m-van-song-sot-9-5230.html)(13/05) *Nguồn: Trí Thức Trẻ*

Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0

Pragma: no-cache

Vary: Accept-Encoding,User-Agent

Content-Encoding: gzip

Content-Type: text/html


text:
Bầu chọn: (24 điểm,6 lần)
Chia sẻ qua
Link bài hát
Mã nhúng HTML
Forum(BBCode)
AutoPlay
Ca khúc này chưa có lời. Bạn hãy dóng góp nhé!
Đăng ký

Content-Type: application/xhtml+xml; charset=utf-8