МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГАОУ ВО «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.И.ВЕРНАДСКОГО» МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С.И. ГЕОРГИЕВСКОГО Медицинской и фармацевтической химии Кафедра Методические разработки по самостоятельной внеаудиторной работе студентов УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой Кацев А.М., профессор (Ф.И.О., звание) (подпись) « « Лечебное дело Основная образовательная программа: Курс: 1 лабораторный практикум Вид аудиторных занятий: Дисциплина: Тема: «28» августа 2015 г. » ___________ 20 г. » ___________ 20 г. Химия Биогенные s– , p– и d– элементы: биологическая роль, применение в медицине. Куратор темы: Наумова Н.В., ассистент, , 28.08.15. (Ф.И.О., должность, подпись, дата) Обсуждено на заседании кафедры « »____________20 г., протокол №____ Обсуждено на заседании кафедры « »____________20 г., протокол №____ Обсуждено на заседании кафедры « »____________20 г., протокол №____ г. Симферополь 1. Актуальность темы: Химические элементы представлены в живом организме в различной концентрации. Элементы, содержание которых в организме выше 10-2 % (м), а это: O, C, H, N, P, S, Ca, Mg, Na, Cl, K – называются макроэлементами. Элементы содержание в организме от 10-3 –10-12% (масс) называют микроэлементами это: Mn, Cu, Zn, Co, Fe, I, Mo, Ni, Al, Cd, Ag, As и др. Макроэлементы входят в состав белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других биологически активных соединений организма, либо находятся в ионном виде (неорганические соединения). Микроэлементы вместе с ферментами, гормонами, витаминами и др. биологически активными веществами участвуют в процессе размножения, роста, обмена белков, жиров и углеводов. Главная функция макроэлементов состоит в построении тканей, поддержании постоянного осмотического давления, ионного и кислотно-основного состава. Основу живых систем составляют только шесть элементов, получивших название органогенов. Они составляют 97% в организме. Характерным для органогенов, является исключительное разнообразие образуемых связей, что определяет разнообразие биомолекул в живых организмах. Элементы – органогены образуют многие важные для функционирования живых систем неорганические молекулы (углекислый газ, оксид азота (II), являющийся биостимулятором и др.) и анионы (карбонат-, фосфат-, сульфат- и другие ионы). Ионы натрия, совместно с ионами калия, магния, кальция, хлора участвуют в передаче нервных импульсов и поддержании нормальной возбудимости мышечных клеток. При патологических состояниях, содержание макроэлементов органах и тканях может изменяться, что может служить диагностическим и прогностическим тестом заболевания. Макроэлементы и их соединения широко используют в качестве лекарственных средств. В организме микроэлементы находятся либо в белково-связанном виде, либо в ионном состоянии, т.е. в виде неорганических соединений. Состояние микроэлементов в организме, а также характер химических связей зависят от особенностей органов и тканей, в которых находится данный микроэлемент. Преобладающее большинство химических элементов содержится в органах и тканях животных и человека в виде комплексных соединений с белками и другими полимерами. Способность к образованию комплексных соединений обусловлена, главным образом, положением химического элемента в периодической системе. С биологической точки зрения, комплексообразующие элементы являются «организаторами жизни». При патологических состояниях организма содержания микроэлементов в тканях претерпевает определенное изменение, а их количественные изменения могут служить диагностическим тестом и прогнозом того или иного заболевания. 2. Цель обучения: 2.1. Общая цель: Знать химические свойства и биологическую роль макро- и микроэлементов. 2.2. Частные цели самостоятельной работы студента (СРС): 2.2.1. Студент должен знать: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Классификацию биогенных элементов. Макро- и микроэлементы. Электронное строение и краткую характеристику макроэлементов: O, C, H, N, P, S, Ca, Mg, Na, K, Cl и микроэлементов: Co, Cu, Fe, Zn, Mo, F, Br, I Количественное содержание в организме человека, биологическую роль макро- и микроэлементов. Органогены. Применение в медицине основных препаратов макро- микроэлементов. Роль макро- и микроэлементов в процессах комплексообразования. Роль человека и технического прогресса в сохранении экологии окружающей среды. 2.2.2. Студент должен уметь: 1. 2. 3. На основании электронного строения макро- и микроэлементов прогнозировать их химические свойства. Осуществлять качественные реакции на отдельные ионы макро- и микроэлементов: Подготовить и сделать реферативное сообщение о биологической роли макро- и микроэлементов 3. Изучить учебный материал по рекомендованной литературе (см. пункт 6). 4. Вопросы, подлежащие рассмотрению при самостоятельной работе студента: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Классификация химических элементов, содержащихся в организме человека по В.И. Вернадскому. Макроэлементы. Какие элементы называются «органогены»? Какие металлы называют “металлы жизни”? Почему жизнь биологических объектов на Земле построена на основе углерода? Какое содержание воды в организме человека (взрослый, эмбрион, новорождённый), и биологическая роль воды. Какова главная функция макроэлементов? Положение макроэлементов в периодической системе. Какова роль Na и К в обеспечении постоянства внутренней среды организма. Суть работы натрий – калиевых насосов. В состав каких биомолекул организма входит фосфор - P. Биологическая роль фосфора. На каких свойствах H2O2 основано её широкое применение в медицине и химическом анализе? В состав молекулы гемоглобина входит ион какого элемента? В состав молекулы витамина В12 входит ион какого металла? Какими способами можно удалить ртуть в рабочем помещении? Какой биометалл входит в состав больше 40 ферментных систем? Реактивом для открытия ионов галогенов является? Дефицитом какого элемента в организме обуславливается возникновение эндемического зоба? Какой метод используется для профилактики этого заболевания? Для открытия каких ионов используют реакции комплексообразования? С какими ионами в тканях организма АТФ образовывает комплексные соединения? В чем заключается механизм отравляющего действия ионов тяжелых металлов Недостатком в организме каких микроэлементов обусловлено возникновение анемии? Ознакомиться с обучающими задачами (см. фонды оценочных средств в теме № 11). 4.1. Задачи для самостоятельного решения (выполнить письменно): подготовить реферативное сообщение по теме: «Биогенный элемент (на выбор). Содержание и функции в организме, суточная потребность. Применение в медицине препаратов, содержащих элемент». 4.2. 5. Источники информации: 5.1. Основная литература: № п/п 1. 2. Автор(ы) Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебник для мед. вузов. Общая химия. Название источника (учебника, учебного пособия, монографии и т.п.) Город, изд-во Под ред. Ю.А.Ершова. М.: ВШ Попков В.А., Пузаков С.А. М.: ГЭОТАРМедиа Год издания том, вып. 2007 2007 5.2. Дополнительная литература: № п/п Автор(ы) 1. Медицинская химия. 2. Химия: Основы химии живого. Биофизическая химия. 3. Калибабчук В.А., Грищенко Л.И., Галинская В.И. и др. Слесарев В.И. К.: Медицина Год издания том, вып. 2008 СПб.: Химиздат 2000 Садовничая Л.П., Хухрянский В.Г., Цыганенко А.Я. К.: Выща шк. 1986 Название источника (учебника, учебного пособия, монографии и т.п.) Город, изд-во