Thư viện sinh học

Tuesday, May 22nd

Last update09:20:02 PM GMT

Hệ số hô hấp - RQ

Hệ số hô hấp (RQ) là tỉ số giữa lượng CO₂ thải ra và lượng O₂ hút vào trong hô hấp. Trong quá trình hô hấp, ngoài cacbohidrat thì lipit và prôtêin đều có thể biến đổi ôxi hóa không cần qua sự biến đổi trước thành cacbohidrat. Việc chọn nguyên liệu hô hấp được quyết định bởi tính đặc hiệu về loài, bởi những đặc điểm về tuổi cũng như những điều kiện sinh tồn.

Phụ thuộc vào nguyên liệu hô hấp, hệ số hô hấp cũng khác nhau. Người ta xác định hệ số hô hấp căn cứ vào các phản ứng đốt cháy các nguyên liệu hô hấp khác nhau. Đối với cacbohdrat, nguyên liệu chủ yếu của hô hấp như saccarozơ hoặc tinh bột hệ số hô hấp là 1. Chẳng hạn nếu glucozơ là nguyên liệu của hô hấp thì từ phương trình chung của hô hấp ta có: CO₂/O₂ = 6/6 = 1, nên hệ số hô hấp bằng 1.

Số phân tử CO₂ thải ra bằng số nguyên tử C trong phân tử của nguyên liệu, còn số nguyên tử O₂ được sử dụng với 1 nguyên tử C của nguyên liệu thì tăng theo sự tăng của lượng nguyên tử H và giảm theo sự tăng của lượng nguyên tử O₂ trong phân tử nguyên liệu. Bởi vậy nếu nguyên liệu của hô hấp giàu H và nghèo O₂ so với cac bohidrat như chất béo và prôtêin thì hệ số hô hấp nhỏ hơn 1 (đối với chất béo RQ gần bằng 0.7, còn với prôtêin gần băng 0.8).

Nếun nguyên liệu hô hấp là những axit ditricacboxilic bậc thấp giàu O₂ như axit malic, axit xitric, axit ôxalic thì RQ thường lớn hơn 1.

Ta xét một số phương trình cụ thể đối với từng loại nguyên liệu để tính RQ:

- Với chất béo (glixerit):

Glixêrin: 2C₃H₈O₃ + 7O₂ → 6CO₂ + 8H₂O (RQ = 6/7 = 0.96)

A.stearic: C₁₈H₃₆O₂ + 26O₂ →18CO₂ + 18H₂O (RQ = 18/26 = 0.69)

- Prôtêin được dùng chỉ khi cacbohidrat tiêu thụ hết. Prôtêin khi đốt cháy cho CO₂, NH₃, H₂O và có RQ nhỏ hơn 1 (thường là 0.8)

- Với các axit hữu cơ chứa lượng ôxi nhiều thì RQ > 1

A.lactic: 6C₄H₆O₄ + 15O₂ → 24CO₂ + 18H₂O (RQ = 1,6)

A. ôxalic: 2C₂H₂O₄ + O₂ → 4CO₂ + 2H₂O (RQ = 4)

A. malic: C₄H₆O₅ + 3O₂ → 4CO₂ + 3H₂O (RQ = 1,33)

Qua hệ số hô hấp người ta có thể đánh giá được bản chất của chất đã được oxi hóa.

Giá trị của hệ số hô hấp không chỉ thay đổi tùy theo nguyên liệu (hàm lượng O₂, H₂, C) mà còn bị ảnh hưởng bởi ít những quá trình trao đổi chất không có quan hệ với hô hấp. Ví dụ như trong hạt nảy mầm của cây có dầu, các axit béo biến đổi thành cacbohidrat. Quá trình này là một quá trình ôxi hóa nhưng với lượng CO₂ thải ra ít nên RQ giảm tới 0.5. Ngược lại, nếu như cacbohidrat bị khử tới axit béo – trong các chội hạt đang chín – thì hệ số hô hập lại vượt quá 1.

Hệ số hô hấp sẽ bằng 1 trong trường hợp nguyên liệu hô hấp có tính khử tương đương với mức khử của phân tử đường. Tế bào được cung cấp đầy đủ O₂ và quá trình ôxi hóa xảy ra hoàn toàn cho tới khi tạo ra các sản phẩm cuối cùng là CO₂ và H₂O như trong quá trình phân giải đường. Nếu thiếu một trong các điều kiện trên hệ số hô hấp sẽ thiên về phía lớn hơn hoặc nhỏ hơn, còn nếu nguyên liệu hô hấp không được ôxi hóa hoàn toàn thì hệ số hô hấp sẽ giảm. Việc cung cấp O₂ cho mô cũng ảnh hưởng lớn đến hệ số hô hấp.

Hệ số hô hấp cũng biến đổi trong các pha sinh trưởng. Trong quá trình này mầm của hạt họ Lúa mà chất dữ trữ chủ yếu là đường thì hệ số hô hấp gần bằng 1, còn ở những hạt giàu chất béo như hướng dương, thầu dầu thì sự biến đổi của hệ số hô hấp phức tạp hơn: Ở giai đoạn đầu nảy mầm, hệ số hô hấp xấp xỉ bằng 1 do hạt sử dụng lượng nhỏ đường trong chúng làm nguyên liệu hô hấp. Sau đó hệ số hô hấp giảm xuống tới 0.3 – 0.4 do O₂ hấp thụ vào được dùng để biến đổi chất béo thành đường, sau đó hệ số hô hấp lại tăng lên 0.7 – 0.8 hoặc gần bằng 1 do được bắt đầu được tích lũy trong mô.

Hệ số hô hấp khác nhau ở những loài khác nhau, ở những cơ quan khác nhau, ở các mô khác nhau của một cây.

Theo Vũ Văn Vụ/SLHTV

Comments

Viết nhận xét mới

Tìm kiếm