Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

[pththao]

Có lẽ quan trọng nhất là quá trình kéo dài. Quá trình này bị cản trở bởi hai quá trình: phân rã của mồi và sợi đơn cũng như sự tái hợp các sợi đơn. Khi nồng độ sợi đơn quá lớn thì các mồi được gắn ở giai đoạn gắn mồi sẽ bị hủy ở giai đoạn kéo dài và các sợi đơn kết hợp với nhau hơn là phân thành các sợi con mới!
Tóm lại là PA' không tạo thành AA' như mong đợi mà phân rã trong giai đoạn tiếp theo, phân rã này được ủng hộ bởi nồng độ lớn các sợi đơn.

 

[Ho Huu Tho]

Hiệu suất bằng một ý mình là tất cả các mồi bị bắt chứ không phải các sợi A' bị bắt!
Về cảm giác vẫn mình vẫn thấy là tỷ lệ sản phẩm vẫn tăng cao kể cả khi nồng độ của của A, A' lớn, nếu thời gian để đủ lâu. Lý do như sau: giả sử phản ứng tái hợp tương đối nhanh, như vậy nồng độ sợi đơn giảm cũng nhanh và tốc độ phản ứng (tỷ lệ với bình phương sợi đơn) còn giảm nhanh hơn. Ngược lại vận tốc phản ứng gắn mồi chỉ tỷ lệ với bậc một của nồng độ sợi đơn. Vì vậy phản ứng này sẽ đạt đến giai đoạn vượt trội để tiêu diệt tất cả các mồi. Để chắc ăn bạn có thể xử lý vẽ đồ thị [PA']/[P] theo nồng độ của [A] giải từ phương trình trên xem sao?
Kể cả khi không tiến đến cân bằng, hiệu suất gắn mồi vẫn cứ cao, bởi vì tốc độ gắn mồi vẫn cứ cao khi nồng độ [A] cao

Xem lại thấy mình nói phức tạp chứ thực chất là nguyên lý dịch chuyển cân bằng thôi mà: tăng nồng độ sợi đơn làm cân bằng dịch chuyển sang phải ở cả hai phương trình!

Nồng độ của mồi luôn lớn hơn nhiều so với nồng độ của sản phẩm PCR, tại sao lại tất cả các mồi đều bị bắt được nhỉ?

 

[pththao]

Tại nhiệt độ gắn mồi thì hằng số cân bằng của PA' vào khoảng 10^6, trong khi đó hằng số cân bằng của AA' vào khoảng 10^25. Như vậy, hằng số cân bằng của AA' lớn hơn rất nhiều so với hằng số cân bằng của PA'. Tuy nhiên, ở những chu kỳ đầu của phản ứng PCR thì nồng độ của AA' rất nhỏ so với nồng độ của P, nên hầu hết sợi A' sẽ được gắn với mồi P. Nhưng ở những chu kỳ cuối trong giai đoạn bão hòa, nồng độ của AA' rất cao so với ban đầu. Thêm vào đó, hằng số cân bằng của AA' lớn hơn rất nhiều so với PA', nên dĩ nhiên là không phải mọi sợi A' đều được mồi P bắt cặp.

Nồng độ của mồi luôn lớn hơn nhiều so với nồng độ của sản phẩm PCR, tại sao lại tất cả các mồi đều bị bắt được nhỉ?

Có thể mình hiểu nhầm ở giai đoạn cuối nông độ DNA rất lớn so với nồng độ mồi P? Nếu điều đó không đúng thì hiệu suất một tất nhiên k đúng. Nhưng dù sao nếu hệ vẫn đạt đến cân bằng động học thì kết luận rằng hiệu suất bắt mồi theo mình vẫn tăng theo nguyên lý dịch chuyển cân bằng. (Tuy nhiên nếu hệ không đạt đến cân bằng thì vấn đề có lẽ trở nên khác đi chút ít, mặc dù mình vẫn có cảm giác nó vẫn cứ tăng.)

 

[Ho Huu Tho]

Có thể mình hiểu nhầm ở giai đoạn cuối nông độ DNA rất lớn so với nồng độ mồi P? Nếu điều đó không đúng thì hiệu suất một tất nhiên k đúng. Nhưng dù sao nếu hệ vẫn đạt đến cân bằng động học thì kết luận rằng hiệu suất bắt mồi theo mình vẫn tăng theo nguyên lý dịch chuyển cân bằng. (Tuy nhiên nếu hệ không đạt đến cân bằng thì vấn đề có lẽ trở nên khác đi chút ít, mặc dù mình vẫn có cảm giác nó vẫn cứ tăng.)

Nếu chỉ có phản ứng kết hợp: P + A' = PA', thì mình thấy có thể áp dụng nguyên lý dịch chuyển cân bằng để nói rằng khi tăng nồng độ của A' sẽ dẫn tới tăng nồng độ của PA'.
Tuy nhiên, trong dung dịch đồng thời có một phản ứng khác là: A + A' = AA'. Vì có phản ứng này, nên khi tăng nồng độ của AA' sẽ dẫn đến tăng sự kết hợp A với A'. Như vậy, mặc dù nồng độ của A' tăng lên, nhưng chỉ có một phần A' tự do để kết hợp với P trong phản ứng trên, phần còn lại tham gia phản ứng dưới để tạo ra AA'. Không biết như vậy thì có áp dụng được nguyên lý dịch chuyển cân bằng nữa không nhỉ?

 

[pththao]

Nếu chỉ có phản ứng kết hợp: P + A' = PA', thì mình thấy có thể áp dụng nguyên lý dịch chuyển cân bằng để nói rằng khi tăng nồng độ của A' sẽ dẫn tới tăng nồng độ của PA'.
Tuy nhiên, trong dung dịch đồng thời có một phản ứng khác là: A + A' = AA'. Vì có phản ứng này, nên khi tăng nồng độ của AA' sẽ dẫn đến tăng sự kết hợp A với A'. Như vậy, mặc dù nồng độ của A' tăng lên, nhưng chỉ có một phần A' tự do để kết hợp với P trong phản ứng trên, phần còn lại tham gia phản ứng dưới để tạo ra AA'. Không biết như vậy thì có áp dụng được nguyên lý dịch chuyển cân bằng nữa không nhỉ?

Mình không thấy có lý do nào không áp dụng được cả. Mình thử viết phương trình trong trường hợp đơn giản hơn:
A+A = AA
A+P = PA
Thì hoàn toàn ổn (phương trình này bậc hai và giải được ngay từ phương trình đầu.)
Mình không biết thực nghiệm thế nào, nếu thực nghiệm nói rằng hiệu suất giảm ở giai đoạn này thì phải có cơ chế nào đó khác hơn kiểu cân bằng động học ở trên. Cơ chế khả dĩ mà mình nghĩ ra là tính ức chế của nồng độ AA với phản ứng A+P, tức là nồng độ AA cao cản trở sự gặp nhau của A và P, tuy nhiên điều này không thông thường xảy ra lắm.

Mình viết một code nhỏ ở đây, cho có thể dùng để check:
http://sinhhocvietnam.com/forum/showthread.php?p=58223#post58223

 

[ThuyThan]

Phản ứng phân hủy axeton ở 3000C xảy ra theo sơ đồ sau:
CH3COCH3  C2¬H4 + CO + H2
Nồng độ axeton được xác định ở các thời điểm như sau:
t ( phút) 0 6,5 13,0 19,9
C( mol/l) 8,31 7,04 5,97 4,93
a) Chứng minh rằng phản ứng đang xét là phản ứng bậc 1, tính hằng số tốc độ (k) của phản ứng và tính thời gian bán phản ứng.
b) Ở 3430C hằng số tốc độ của phản ứng trên bằng 2,15 phút-1. Hãy tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng.