Кафедра химии и
фармацевтической химии
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ХИМИЯ: ОБЩАЯ И БИООРГАНИЧЕСКАЯ”
для студентов 1 курса лечебного факультета
(2014-2015 учебный год)
Часть I. Теория. Общая химия
Растворы и их значение в процессах жизнедеятельности
Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Закон Рауля: формулировки, расчетные формулы.
Следствие из закона Рауля: понижение температуры замерзания растворов, повышение температуры кипения растворов.
Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа для растворов неэлектролитов.
Осмотические свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент.
Гипо-, гипер-, изотонические растворы. Понятие об изоосмии (электролитном гомеостазе). Осмоляльность и осмолярность биологических жидкостей.
Роль осмоса в биологических системах. Плазмолиз и цитолиз. Зависимость степени гемолиза эритроцитов от концентрации раствора NaCl.
Химическая термодинамика и её применение к биосистемам
Основные понятия термодинамики: система, параметры, состояние, процесс (определение, классификация, примеры). Внутренняя энергия. Энтальпия.
Первое начало термодинамики: связь с ЗСЭ, формулировки, применение к биосистемам.
Значение и сущность 2 начала термодинамики. Необратимость самопроизвольных процессов. Свободная и связанная энергия.
Энтропия с точки зрения классической термодинамики (энтропия как мера связанной энергии). Определение энтропии, расчет энтропии веществ в различных процессах (изотермический, изобарный, изохорный), стандартная энтропия, расчет S химической реакции.
Энергия Гиббса. Уравнение Гиббса. G как критерий самопроизвольного протекания изобарно-изотермических процессов. Экзергонические и эндергонические процессы.
Химическая кинетика и её значение для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов
Классификация химических реакций. Реакции обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные, экзотермические и эндотермические, простые и сложные, последовательные, цепные, сопряженные: определение, примеры.
Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ (закон действующих масс). Константа скорости.
Молекулярность и порядок реакции. Определение молекулярности сложной реакции. Кинетические уравнения реакций нулевого, первого и второго порядков.
Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа, особенности температурного коэффициента для биохимических процессов. Уравнение Аррениуса. Энергия активации.
Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Уравнение изотермы химической реакции.
Прогнозирование смещения химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.
Буферные системы и их роль в организме человека
Буферные системы: определение, состав, классификация. Уравнения Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН буферных систем.
Механизм действия буферных систем при добавлении кислоты и щелочи (на примере ацетатной, аммиачной и белковой буферных систем), разбавлении водой.
Буферная емкость и факторы на нее влияющие. Зона буферного действия.
Буферные системы крови: состав, распределение в плазме и эритроцитах, механизм действия гидрокарбонатной, фосфатной, белковой буферных систем, рН крови в норме, рН артериальной и венозной крови.
Понятие о кислотно-основном состоянии организма: определение, значение для процессов жизнедеятельности, щелочной резерв крови (%, ммоль/л).
Комплексные соединения: строение, роль в организме, применение в медицине
Координационная теория Вернера. Структура комплексных соединений.
Номенклатура комплексных соединений.
Константы нестойкости и устойчивости комплексных частиц.
Металлоферменты и другие биокомплексные соединения: гемоглобин и его производные, цитохромы, каталаза, пероксидаза, витамин В12 (пространственное строение, функции, электронное строение и тип гибридизации комплексообразователя).
Металло-лигандный гомеостаз и причины его нарушения.
Поверхностные явления. Адсорбция
Ориентация молекул в поверхностном слое и структура биомембран.
Адсорбция на поверхности раздела жидкость/газ. Уравнение Гиббса. Изменение поверхностной активности в гомологических рядах (правило Дюкло-Траубе).
Адсорбция на поверхности раздела твердое тело/газ. Физическая адсорбция и хемосорбция. Уравнение Ленгмюра.
Избирательная адсорбция. Правило Пескова-Фаянса. Применение ионитов в медицине.
Физико-химия дисперсных систем. Коллоиды в организме человека
Дисперсные системы: определение, классификация (по степени дисперсности, по агрегатному состоянию фаз, по силе взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсионной средой), примеры. Коллоидные растворы.
Получение коллоидных растворов. Дисперсионные методы: механический, ультразвуковой, пептизации. Конденсационные методы: замены растворителя, окисления, восстановления, гидролиза, по реакции обмена.
Методы очистки коллоидных систем: диализ, электродиализ, компенсационный диализ, ультрафильтрация. Физико-химические принципы функционирования искусственной почки.
Устойчивость дисперсных систем. Виды устойчивости коллоидных растворов: кинетическая (седиментационная), агрегативная. Факторы устойчивости.
Коагуляция. Виды коагуляции: скрытая и явная, медленная и быстрая. Порог коагуляции, пороговая концентрация. Правило Шульце-Гарди. Биологическое значение коагуляции.
Коллоидная защита и пептизация, значение этих явлений в медицине.
Физико-химия растворов ВМС. Свойства биополимеров
Свойства растворов ВМС. Особенности растворения ВМС как следствие их структуры. Форма макромолекул.
Механизм набухания и растворения ВМС. Зависимость набухания от различных факторов.
Полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка и методы ее определения.
Застудневание растворов ВМС: механизм, факторы процесса. Свойства студней: тиксотропия и синерезис.
Биогенность химических элементов
Понятие биогенности химических элементов: химические элементы в организме человека, их классификация по степени важности для процессов жизнедеятельности, биогенные элементы в периодической системе.
Концентрирование биогенных элементов живыми системами.
Классификация биогенных элементов по их содержанию в организме (макро-, олиго- и микробиогенные элементы) и по функциональной роли (органогены, элементы электролитного фона, микроэлементы).
Эссенциальные микроэлементы (Fe, Co, Cr, Mn, Zn, Cu, Mo): содержание в организме, биологическая роль.