минздравсоцразвития россии - Иркутский государственный

2
Содержание
Стр.
1. Пояснительная записка
2. Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускника
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Компетенции обучающихся
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
5. Тематические планы
6. Содержание разделов дисциплины
7. Программа самостоятельной работы студентов
8. Контроль результатов изучения дисциплины
9. Тесты
10. Вопросы к зачету
11. Рекомендуемое обеспечение дисциплины
12. Приложение 1. Обеспечение образовательного процесса учебной и
учебно-методической литературой
13. Приложение 2. Обеспечение образовательного процесса
оборудованными учебными кабинетами, объектами для проведения
практических занятий
14. Лист согласования
3
4
4
4
6
7
8
17
18
18
26
31
32
33
34
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Между медициной и химией уже на протяжении многовековой истории развития
естествознания существует тесная взаимосвязь. Химия помогает изучать закономерности
протекания основных процессов жизнедеятельности в клетках и тканях человеческого
организма на молекулярного уровне. Важным инструментом, позволяющим успешно решать
эти задачи, является общая и биоорганическая химия.
Общая химия объединяет избранные разделы неорганической, физической,
коллоидной и аналитической химии. Она рассматривает на молекулярном уровне физикохимическую сущность побудительных мотивов, условий, способов и механизмов реализации
процессов жизнедеятельности человеческого организма в норме и патологии.
Биоорганическая химия изучает электронное и пространственное строение, механизмы
превращений молекул биологически активных веществ, входящих в состав живого с позиций
органической химии. Общая и биоорганическая химия находятся в родственной связи с
биофизикой, биохимией, фармакологией, молекулярной биологией, физиологией и в
медицинских вузах являются важной составной частью учебного процесса при подготовке
высококлассного специалиста, способного формулировать и решать задачи, находящиеся на
стыке нескольких разделов естествознания.
Цели и задачи учебной дисциплины
Цель: формирование у студентов уровня химической компетентности, необходимого
для понимания физико-химических основ процессов жизнедеятельности человеческого
организма, сформирует системные знания о взаимосвязи строения и химических свойств
молекул биологически активных соединений с механизмом их функционирования.
Задачи:
- овладеть основами современного учения о растворах, поверхностных явлениях,
сущности химических и физико-химических методов анализа;
- получить знания об особенностях строения молекул органических веществ и
механизмов реакций, протекающих с их участием;
- сформировать умение различать взаимосвязь между электронным и
пространственным строением молекул и их реакционной способностью и биологической
активностью;
- развить логическое химическое мышление;
- сформировать умение ориентироваться в современной классификации органических
соединений, образовывать их названия по международной систематической номенклатуре.
МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ
ВЫПУСКНИКА
Место дисциплины «химия» в Федеральном государственном образовательном
стандарте высшего профессионального образования по специальности 060500 – сестринское
дело относится к учебному циклу основной образовательной программы Б.2 и базируется на
знаниях смежных дисциплин: биологии и физики, информатики, статистики.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
Химия: ОК – 10, ПК – 17, ПК – 18.
В результате освоения дисциплины выпускник должен обладать следующими
общекультурными и профессиональными компетенциями (ОК, ПК):
4
использованием
основных
законов
естественнонаучных
дисциплин
в
профессиональной деятельности, применением методов математического анализа,
теоретического и экспериментального исследования (ОК – 10);
готовностью к оперативному поиску, обмену, анализу информации в области
исследований в сестринской практике и медицине; способностью к созданию условий для их
осуществления (ПК – 17);
готовностью проводить исследовательскую работу в области своей профессиональной
деятельности (ПК – 18).
В результате изучения дисциплины «химия» выпускник должен
ЗНАТЬ:
правила техники безопасности и работы в физических, химических, биологических
лабораториях с реактивами, приборами, животными;
физико-химическую сущность процессов, происходящих в живом организме на
молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровнях;
свойства воды и водных растворов;
способы выражения концентрации веществ в растворах, способы приготовления
растворов заданной концентрации;
основные типы химических равновесий (протеолитические, гетерогенные,
лигандообменные, окислительно-восстановительные) в процессах жизнедеятельности;
механизм действия буферных систем организма, их взаимосвязь и роль в
поддержании кислотно-основного состояния организма;
электролитный баланс организма человека, коллигативные свойства растворов
(диффузия, осмос, осмолярность, осмоляльность);
роль коллоидных поверхностно-активных веществ в усвоении и переносе
малополярных веществ в живом организме;
строение и химические свойства основных классов биологически важных
органических соединений;
основные метаболические пути превращения углеводов, липидов, аминокислот,
пуриновых и пиримидиновых оснований, роль клеточных мембран и их транспортных
систем в обмене веществ;
строение и функции наиболее важных химических соединений (нуклеиновых кислот,
природных белков, водорастворимых и жирорастворимых витаминов, гормонов и др.);
физико-химические
методы
анализа
в
медицине
(титриметрический,
электрохимический, хроматографический, вискозиметрический);
роль биогенных элементов и их соединений в живых организмах, применение их
соединений в медицинской практике;
основы химии гемоглобина, его участие в газообмене и поддержании кислотноосновного состояния;
УМЕТЬ:
составлять формулы неорганических веществ, правильно составлять уравнения
химических реакций, готовить растворы. характеризовать химические свойства элемента и
его соединений на основе его положения в периодической системе;
по названию составлять формулы органических веществ и наоборот, составлять
структурные формулы изомеров, писать проекционные формулы Фишера оптически
активных
гетерофункциональных
соединений,
участвующих
в
процессах
жизнедеятельности, определять их относительную конфигурацию;
использовать полученные знания при изучении клинических дисциплин и в
последующей профессиональной деятельности;
производить необходимые расчеты, связанные с прогнозированием и анализом
протекания различных биохимических процессов;
5
выполнять лабораторный эксперимент по изучению физико-химических свойств
исследуемых объектов и их количественному определению;
пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для
профессиональной деятельности;
пользоваться химическим оборудованием;
производить расчеты по результатам эксперимента, проводить элементарную
статистическую обработку экспериментальных данных;
классифицировать химические соединения, основываясь на их структурных
формулах;
прогнозировать направление и результат физико-химических процессов и химических
превращений биологически важных веществ;
пользоваться номенклатурой IUPAC для составления названий по формулам
типичных представителей биологически важных веществ и лекарственных препаратов;
выполнять качественные реакции на важнейшие органические соединения, правильно
оценивать результаты эксперимента и оформлять протокол;
интерпретировать результаты наиболее распространенных методов функциональной
диагностики, применяемых для выявления патологии крови, сердца и сосудов, легких, почек,
печени и других органов и систем.
ВЛАДЕТЬ:
базовыми технологиями преобразования информации:
текстовые, табличные редакторы, поиск в сети Интернет;
понятием ограничения в достоверности и специфику наиболее часто встречающихся
лабораторных тестов;
навыками постановки предварительного диагноза на основании результатов
биохимических исследований биологических жидкостей человека.
ДИДАКТИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ ФГОС ВПО ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Специальность: 060500 – Сестринское дело
Форма обучения заочная
ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Количество часов (кредиты)
Семестр
I
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоёмкость дисциплины
108 (3,0)
Аудиторные занятия:
- лекции
Самостоятельная работа
Зачет
12 (0,33)
96 (2,67)
3 (0,08)
6
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
Наименование разделов и тем дисциплины
Количество часов (кредиты)
Всего
Аудиторные Самостоятельная
занятия
работа
Л
65 (1,8)
9 (0,25)
56 (1,56)
5 (0,14)
1(0,03)
4 (0,11)
Раздел 1. Общая химия
Тема 1.1. Вводная лекция. Химия и
медицина. Строение атома.
Тема 1.2. Химическая связь. Метод
валентных связей. Метод молекулярных
орбиталей. Межмолекулярные
взаимодействия.
Тема 1.3. Элементы химической
термодинамики и биоэнергетики.
Тема 1.4. Химическая кинетика.
Тема 1.5. Растворы. Растворимость веществ.
Коллигативные свойства растворов.
Свойства растворов электролитов.
Тема 1.6. Основные типы химических
равновесий и процессов.
Протолитические равновесия и процессы.
Тема 1.7. Буферные системы и механизм их
действия.
Тема 1.8. Комплексные соединения.
Тема 1.9. Окислительно-восстановительные
и гетерогенные равновесия.
Тема 1.10. Электрохимия.
Тема 1.11. Физико-химия поверхностных
явлений и дисперсных систем.
Тема 1.12. Химия биогенных элементов.
Тема 1.13. Введение в практикум. Понятие о
химическом эквиваленте.
Раздел 2. Биоорганическая химия
Тема 2.1. Классификация и номенклатура
органических соединений, пространственное
строение и изомерия.
Тема 2.2. Основы строения и реакционной
способности органических соединений.
Тема
2.3.
Реакционная
способность
углеводородов.
Тема
2.4.
Реакционная
способность
кислородсодержащих
органических
соединений.
Тема
2.5.
Гетерофункциональные
алифатические соединения.
Тема 2.6. Омыляемые липиды.
Тема 2.7. Углеводы, строение, свойства,
биологическая роль.
Тема 2.8. Аминокислоты. Пептиды. Белки
5 (0,14)
1(0,03)
4 (0,11)
5 (0,14)
1(0,03)
4 (0,11)
5 (0,14)
5 (0,14)
1(0,03)
1(0,03)
4 (0,11)
4 (0,11)
5 (0,14)
1(0,03)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
7 (0,2)
4 (0,11)
5 (0,14)
7
4 (0,11)
1(0,03)
4 (0,11)
6 (0,17)
1(0,03)
4 (0,11)
4 (0,11)
7 (0,2)
4 (0,11)
1(0,03)
6 (0,17)
4 (0,11)
43 (1,2)
5 (0,14)
3 (0,08)
1(0,03)
40 (1,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
4 (0,11)
5 (0,14)
1(0,03)
4 (0,11)
4 (0,11)
5 (0,14)
1(0,03)
4 (0,11)
Тема
2.9.
Биологически
активные
гетероциклические
соединения
и
гетерофункциональные
производные
бензольного ряда. Нуклеиновые кислоты
Итого
8 (0,22)
108 (3,0)
8 (0,22)
12 (0,33)
96 (2,67)
Содержание теоретических разделов дисциплины
«ХИМИЯ»
РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ХИМИЯ
Тема 1. 1.
Вводная.
Химия и медицина. Строение атома
Предмет, задачи и методы химии. Химические дисциплины в системе медицинского
образования. Основные положения квантовой механики. Квантовомеханическая модель
атома. Атомная орбиталь. Характеристика энергетического состояния электрона системой
квантовых чисел. Квантовые состояния электронов в многоэлектронных атомах. Принцип
минимума энергии, принцип Паули, правило Гунда, правило Клечковского. Емкость
энергетических уровней и подуровней. Основное и возбужденное состояние атома.
Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева в свете квантовомеханической теории строения атомов: s-, p-, d-, f-блоки элементов.
Требования к компетентности:
Уметь:
- изображать электронно-графические формулы атомов химических элементов;
- характеризовать валентность, степень окисления атомов в соединениях на основании их
электроотрицательности и электронно-графической формулы;
- записывать электронные формулы атомов в нормальном и возбужденном состоянии;
ионов.
Тема 1.2.
Химическая связь
Развитие представлений о природе химической связи. Основные положения метода
валентных связей. Механизмы образования ковалентной связи. Основные характеристики и
свойства химической связи. Виды связей. Гибридизация атомных орбиталей. Геометрия
связи и молекулы.
Основные положения метода молекулярных орбиталей. Связывающие и
разрыхляющие орбитали. Энергетические схемы образования молекулярных орбиталей при
взаимодействии s- и p-орбиталей двух одинаковых атомов. Представление об образовании
гетероядерных молекул. Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь.
Требования к компетентности:
Уметь:
- прогнозировать тип связей данного атома в молекуле;
- определять основные характеристики и свойства химической связи с целью установления
устойчивости и реакционной способности соединений;
- устанавливать тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома, определяющий
особенности поведения молекулы.
Тема 1.3.
Элементы химической термодинамики и биоэнергетики
Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Химическая
термодинамика как теоретическая основа биоэнергетики. Предмет и методы химической
термодинамики. Внутренняя энергия. Теплота и работа – две формы передачи энергии.
Типы термодинамических
систем и процессов. Первое начало термодинамики.
Энтальпия. Стандартная энтальпия образования, стандартная энтальпия сгорания.
Термохимия. Закон Гесса и вытекающие из него следствия. Применение первого начала
8
термодинамики к биосистемам. Калорийность пищевых продуктов.
Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом
смысле процессы. Энтропия. Энергия Гиббса. Прогнозирование направления
самопроизвольно протекающих процессов в изолированной и закрытой системах. Влияние
температуры на направление самопроизвольно протекающих процессов. Роль
энтальпийного и энтропийного факторов. Термодинамические условия равновесия.
Уравнение изотермы химической реакции. Стандартная энергия Гиббса образования,
стандартная энергия Гиббса биологического окисления. Примеры экзергонических и
эндергонических процессов, протекающих в организме. Принцип энергетического
сопряжения. Законы Скулачева.
Требования к компетентности:
Знать:
- специфические особенности преобразования одних видов энергии в другие в процессе
жизнедеятельности человеческого организма.
Уметь:
- записывать термохимические уравнения и рассчитывать тепловой эффект, отвечающий
протеканию соответствующим им реакциям;
- оценивать энергетический баланс живых систем;
- экспериментально определить величину теплового эффекта реакции;
- рассчитывать пищевые рационы в соответствии с энергетическими затратами организма
- выполнять на основании табличных значений термодинамических величин
количественные расчеты для определения тепловых эффектов реакций и осуществимости и
направленности их протекания при определенных условиях.
Тема 1.4. Химическая кинетика
Предмет и основные понятия химической кинетики. Химическая кинетика как
основа для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов. Средняя и
истинная скорость реакции. Кинетические кривые. Молекулярность элементарного акта
реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации. Кинетические уравнения.
Порядок реакции. Период полупревращения. Кинетические уравнения реакций нулевого,
первого, второго порядков. Экспериментальные методы определения порядка реакции.
Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости
реакции и его особенности для биохимических процессов. Уравнение Аррениуса. Энергия
активации. Роль стерического фактора. Энергетический профиль реакции. Понятие о теории
переходного состояния.
Классификация реакций, применяемых в кинетике: реакции гомогенные,
гетерогенные, микрогетерогенные; обратимые и необратимые; реакции простые и сложные
(последовательные, параллельные, сопряженные, цепные, фотохимические). Катализ и
катализаторы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Энергетический профиль
каталитической реакции. Особенности каталитической активности ферментов. Уравнение
Михаэлиса-Ментен и его анализ. Виды катализа в биохимических реакциях. Классификация
типов катализа. Катализ кислотами: общий кислотный катализ, специфический кислотный
катализ, электрофильный катализ. Катализ основаниями: общий основной катализ,
нуклеофильный катализ. Окислительно-восстановительный катализ. Катализ как результат
комплексообразования. Полифункциональный катализ.
Требования к компетентности:
Знать:
- общие вопросы кинетики химических реакций;
основные факторы, влияющие на скорость химических реакций и уметь объяснить
механизм их действия.
Уметь:
- на основании закона действующих масс оценить расчетным путем и экспериментально
9
оценить влияние концентрации реагирующих веществ на скорость протекания реакций;
- на основании расчетов и экспериментально показать влияние температуры на скорость
химических реакций;
- экспериментально установить механизм протекания реакции и определить ее порядок;
- применять закон действующих масс для необратимо и обратимо протекающих
процессов, в гомо- и гетерогенных системах;
- оценить влияние энергии активации и присутствие катализаторов на скорость
протекающих реакций;
- оценить влияние на скорость ферментативной реакции концентрации ферментов и
субстратов.
Тема 1.5. Растворы. Растворимость веществ. Коллигативные свойства растворов
Свойства растворов электролитов. Роль воды и растворов в жизнедеятельности.
Физико-химические свойства воды, обуславливающие ее уникальность как единственного
биорастворителя. Растворимость веществ. Зависимость растворимости веществ в воде от
различных факторов. Термодинамика растворения. Понятие об идеальном растворе.
Растворимость газов в жидкостях и ее зависимость от различных факторов. Законы Генри и
Дальтона. Кессонная и горная болезни. Влияние электролитов на растворимость газов.
Закон Сеченова. Растворимость жидких и твердых тел в жидкостях. Кривые растворимости.
Коллигативные свойства растворов.
Коллигативные свойства разбавленных
растворов неэлектролитов. Закон Рауля и следствия из него. Понижение температуры
замерзания и повышение температуры кипения раствора. Осмотическое давление. Закон
Вант-Гоффа. Гипо-, гипер- и изотонические растворы. Плазмолиз, гемолиз, цитолиз. Роль
осмоса в биологических системах
Свойства растворов электролитов .
Коллигативные
свойства
разбавленных
растворов. Изотонический коэффициент. Элементы теории электролитов. Сильные и слабые
электролиты. Степень электролитической диссоциации и факторы влияющие на нее.
Константа диссоциации слабого электролита. Закон разведения Оствальда. Особенности
поведения растворов сильных электролитов. Общие положения теории Дебая-Хюккеля.
Ионная сила растворов. Активность и коэффициент активности ионов. Кажущаяся
степень диссоциации. Электролиты в организме. Осмоляльность и осмолярность
биологических жидкостей и перфузионных растворов. Понятие об изоосмии
(электролитном гомеостазе). Крио-, эбулио-, осмометрия и их применение в медикобиологических исследованиях.
Требования к компетентности:
Знать:
- основные положения современной теории растворов неэлектролитов и электролитов;
Уметь:
- рассчитывать на основании законов Вант-Гоффа и Рауля численные значения основных
коллигативных свойств разбавленных растворов неэлектролитов и электролитов;
- производить расчеты по приготовлению растворов заданной концентрации;
- готовить растворы заданных концентраций;
- рассчитывать величины, характеризующие коллигативные свойства растворов;
- использовать понятия об осмоляльности и осмолярности для характеристики
биологических жидкостей и перфузионных растворов.
Тема 1.6. Основные типы химических равновесий и процессов.
Протолитические равновесия и процессы
Кислотно-основные равновесия. Современные взгляды на природу кислот и
оснований. Основные положения протолитической теории кислот и оснований БрендстедаЛоури. Молекулярные и ионные кислоты и основания, амфолиты. Сопряженная
протолитическая пара. Сила кислот и оснований. Константа кислотности и основности.
10
Типы протолитических реакций: ионизации, нейтрализации, гидролиза. Роль реакции
гидролиза в биохимических процессах. Электролитная теория кислот и оснований Льюиса.
Водородный показатель как количественная мера активной кислотности среды. Расчет рН в
растворах сильных и слабых кислот и оснований.
Требования к компетентности:
Уметь:
- рассчитывать водородный показатель в растворе отдельного электролита;
- оценивать кислотно-основное состояние организма и причины его нарушения;
- оценить металлолигандный гомеостаз и причины его нарушения, а также принцип
хелатотерапии;
- объяснить механизм возникновения в организме диффузионных и мембранных
потенциалов, физико-химические принципы транспорта электронов в дыхательной
цепи;
- экспериментально измерять рН биологических жидкостей потенциометрически и с
использованием индикаторов.
Тема 1.7. Буферные системы и механизм их действия
Расчет рН протолитических систем. Буферная емкость. Буферное действие –
основной механизм протолитического гомеостаза организма. Буферные системы крови:
бикарбонатная, гемоглобиновая, фосфатная, протеиновая. Уравнение ГендерсонаХассельбаха для бикарбонатного буфера крови. Роль легких и почек в поддержании КОС.
Нарушения КОС.
Требования к компетентности:
Знать:
- механизм действия буферных систем.
Уметь:
- рассчитывать значения рН и рОН буферных систем на основании уравнения ГендерсонаГассельбаха;
- приготовить буферный раствор с определенным значением рН и
определить его
буферную емкость;
Тема 1.8. Комплексные соединения
Лигандообменные равновесия и процессы
Основные понятия координационной
теории Вернера. Строение комплексных соединений (комплексообразователь, лиганды,
координационные числа). Номенклатура, классификация, изомерия комплексных
соединений. Характер связи в комплексных соединениях с точки зрения МВС.
Стабильность комплексных соединений. Константы устойчивости и нестойкости. Инертные
и лабильные комплексы. Представления о строении металлоферментов и других
биокомплексных соединений (гемоглобин, миоглобин, цитохромы, кобаламина). Физикохимические принципы транспорта кислорода гемоглобином. Металлолигандный гомеостаз
и причины его нарушения. Механизм токсического действия металлов. Термодинамические
принципы хелатотерапии.
Требования к компетентности:
Знать:
- общую характеристику комплексных соединений и их классификацию.
Уметь:
- составлять формулы комплексных соединений и определять их координационное число;
- составлять названия комплексных соединений;
- оценивать на основании величины константы нестойкости влияние добавок различных
веществ на устойчивость комплексных соединений.
11
Тема 1.9. Окислительно-восстановительные и гетерогенные равновесия
Гетерогенные равновесия и процессы
Константа
растворимости
труднорастворимых соединений. Условия образования и растворения осадков. Реакции,
лежащие в основе образования неорганического вещества костной ткани –
гидроксидфосфата кальция. Явление изоморфизма: замещение в гидроксидфосфате кальция
гидроксид-ионов на ионы фтора, ионов кальция на ионы стронция. Реакции, лежащие в
основе образования конкрементов: уратов, оксалатов, карбонатов. Применение хлорида
кальция и сульфата магния в качестве антидотов. Окислительно-восстановительные
равновесия и процессы. Окислительно-восстановительные реакции и их типы:
межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования. Важнейшие окислители
и восстановители и их сравнительная сила.
Требования к компетентности:
Знать:
- виды электропроводности растворов и их характеристику;
- влияние различных факторов на величину электропроводности растворов.
Уметь:
- проводить расчёты величины константы и степени диссоциации слабого электролита на
основании электропроводности его раствора.
Тема 1.10. Электрохимия
Прогнозирование направления окислительно - восстановительных процессов по
величинам редокс-потенциалов. Редокс-реакции как источники получения электрической
энергии. Электрохимические элементы. Электроды. Электродные процессы как пример
гетерогенных редокс-процессов. Механизм возникновения электродных потенциалов.
Уравнение Нернста. Металлические, газовые, окислительно-восстановительные
и
ионоселективные электроды. Уравнение Петерса.
Окислительно-восстановительные равновесия и процессы. Электрохимический
элемент Якоби-Даниэля. ЭДС гальванического элемента и его связь с изменением энергии
Гиббса. Концентрационные и окислительно-восстановительные элементы. Измерение
электродных потенциалов. Стандартный водородный электрод. Потенциометрия.
Электроды сравнения и электроды определения. Потенциометрическое титрование.
Потенциометрическое определение рН. Биоэлектрические потенциалы. Физико-химические
принципы транспорта электронов в электронотранспортной цепи митохондрий. Активные
формы кислорода и их обезвреживание.
Требования к компетентности:
Уметь:
- теоретически рассчитывать величину электродного потенциала по уравнению Нернста
или Петерса.
Тема 1.11. Физико-химия поверхностных явлений и дисперсных систем
Поверхностная энергия и поверхностное натяжение. Поверхностно-активные,
-неактивные, -инактивные вещества. Изотермы поверхностного натяжения. Измерение
поверхностной активности в гомологических рядах (правило Траубе). Сорбция и ее виды.
Адсорбция: единицы измерения, зависимость от различных факторов. Изотерма адсорбции.
Адсорбционные процессы на подвижных границах раздела фаз. Уравнение Гиббса.
Принцип независимости поверхностного действия. Ориентация молекул ПАВ в
поверхностном слое. Расчет площади и длины молекулы в поверхностном слое. Структура
биомембран. Адсорбционные процессы на неподвижных границах раздела фаз. Адсорбция
газов на твердых телах. Уравнение Фрейндлиха. Теория мономолекулярной адсорбции
Ленгмюра. Уравнение Ленгмюра. Изотерма полимолекулярной адсорбции. Адсорбция из
растворов. Правило выравнивания полярностей Ребиндера. Гидрофильные и гидрофобные
адсорбенты. Ионная адсорбция из растворов и ее виды. Правила избирательной адсорбции.
12
Ионообменная адсорбция и ее жизнедеятельности. Физико-химические основы
адсорбционной терапии, гемосорбции, применения в медицине ионитов особенности.
Значение адсорбционных процессов для жизнедеятельности. Физико-химия дисперсных
системДисперсные системы и их классификация по степени дисперсности, агрегатному
состоянию фаз, силе межмолекулярного взаимодействия дисперсной фазы, силе
межмолекулярного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды. Природа
коллоидного состояния. Получение и очистка коллоидных растворов. Молеклярнокинетические, оптические и электрические свойства коллоидно-дисперсных систем.
Строение двойного электрического слоя. Электрокинетический потенциал и его
зависимость от различных факторов. Строение мицелл. Устойчивость дисперсных систем.
Виды устойчивости и факторы, влияющие на них. Коагуляция. Правила электролитной
коагуляции. Порог коагуляции. Правило Шульца-Гарди. Коагуляция смесями электролитов.
Чередование зон коагуляции. Явление привыкания. Взаимная коагуляция. Понятие о
современных теориях коагуляции. Коллоидная защита. Защитные числа. Коллоидные ПАВ.
Биологически важные коллоидные ПАВ (мыла, детергенты, желчные кислоты).
Мицеллообразование в растрах ПАВ. Определение критической концентрации
мицеллообразования. Липосомы.
Требования к компетентности:
Знать:
- основные понятия о сорбционных процессах на границе раздела: жидкость-газ и
жидкость-жидкость;
- основные понятия о сорбционных процессах на границе раздела: твёрдое тело- жидкость;
- сущность методов хроматографического анализа;
- классификацию дисперсных систем, основные методы получения и очистки золей,
механизм образования коллоидной
частицы и возникновения на ней
электрокинетического потенциала;
- причины коагуляции золей и факторы, влияющие на их устойчивость.
Уметь:
- на основании знаний адсорбционных процессов разделять смеси веществ и определять
их количественное содержание;
объяснить структуру и свойства биологических мембран;
- объяснить сущность методов диализа и электрофореза;
- объяснить поведение в организме белков на основании их свойств;
- изображать схему строения коллоидной частицы мицеллы.
Тема 1.12. Химия биогенных элементов
Распространенность в природе и содержание биогенных элементов в живых
организмах. Классификация биоэлементов.
Источники биоэлементов. Биодоступность, всасывание, депонирование, выведение.
Факторы переноса ионов, пути их транспорта.
Функции элементов. Элементозы. Классификация элементозов.
Натрий, калий, кальций, магний, медь, цинк, марганец, фосфор, железо, хром,
молибден, азот, нитраты, нитриты, нитрозамины, фтор, хлор, йод. Наиболее богатые
пищевые источники этих элементов, функции, патология.
Требования к компетентности:
Уметь:
- объяснить поведение и функции наиболее важных биоэлементов на основании их
свойств.
Тема 1.13. Введение в практикум. Понятие о химическом эквиваленте
Устройство и оборудование химической лаборатории. Меры безопасности в
лабораторной работе. Правила ведения лабораторного журнала. Ознакомление с мерной
13
посудой, используемой в титриметрическом анализе и приобретение навыков при работе с
ней. Основные методы анализа.
Понятие химического эквивалента. Фактор эквивалентности. Молярная масса
эквивалента. Количество вещества эквивалента. Приготовление раствора заданной
концентрации путем разбавления концентрированного раствора.
Требования к компетентности:
Знать:
- теорию химического эквивалента.
Уметь:
- определять фактор эквивалентности вещества, участвующего в конкретной химической
реакции;
- проводить необходимые расчеты для приготовления раствора с заданной молярной
концентрацией химического эквивалента вещества;
- использовать титриметрические, электрохимические и хроматографические методы
исследования в целях диагностики и контроля за важнейшими показателями организма,
обеспечивающими состояние гомеостаза.
РАЗДЕЛ 2. БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Тема 2.1. Классификация и номенклатура органических соединений,
пространственное строение, изомерия
Основные объекты изучения: биополимеры, биорегуляторы. Классификация и
номенклатура органических соединений. Составление названий и структурных формул
представителей биологически важных классов органических соединений в соответствии с
правилами систематической номенклатуры ИЮПАК. Изомерия, её виды (структурная и
пространственная). Оптическая активность. Конфигурационные изомеры: энантиомеры,
диастереомеры. Глицериновый альдегид как конфигурационный стандарт. Рацематы.
Методы разделения рацемических смесей. Конформационные. Изомеры. Конформации
алифатических и циклических соединений. Использование стереохимических и
проекционных формул (формулы Фишера, формулы Ньюмена) для графического
изображения пространственного строения органических молекул на плоскости.
Доказательство связи пространственного строения с биологической активностью вещества.
Требования к компетентности:
Уметь:
- классифицировать органические соединения по строению углеродного скелета и природе
функциональных групп;
- пользоваться правилами систематической номенклатуры;
- составлять проекционные формулы Ньюмена для молекул простейших органических
соединений;
- определять в молекулах гетерофункциональных соединений наличие хиральных центров и
составлять для них проекционные формулы Фишера.
Тема 2.2. Основы строения и реакционной способности органических соединений
Электронное строение ковалентной связи. Сигма – и пи- связи, их характеристика.
Механизм разрыва ковалентной связи: гомо- и гетеролитический. Понятие о свободных
радикалах. Нуклеофилы и электрофилы. Понятия: субстрат, реагент, реакционный центр,
продукт реакции, энергия активации, скорость реакции, механизм. Типы химических
реакций: реакции замещения, присоединения, отщепления, окисления-восстановления.
Сопряженные системы с открытой цепью сопряжения, их особенности. Сопряженные
14
системы с замкнутой цепью сопряжения. Критерии ароматичности. Реакции
электрофильного замещения. Индуктивный и мезомерный эффекты заместителей, их
влияние на реакционную способность органических соединений. Кислотность и основность
органических соединений: теории Бренстеда-Лоури и Льюиса. Влияние различных факторов
на кислотно-основные свойства органических веществ.
Требования к компетентности:
Уметь:
- определять в молекулах органических соединений участки с делокализованной
(сопряженной) электронной плотностью;
- пользоваться правилом Хюккеля и определять ароматичность органических соединений;
- определять электронные эффекты заместителей приводящих к формированию в молекуле
реакционных центров;
- качественно оценивать кислотные и основные свойства органических соединений.
Тема 2.3. Реакционная способность углеводородов
Реакции свободно-радикального замещения. Механизм свободнорадикального
замещения на примере реакции галоидирования алканов. Региоселективность реакций
свободнорадикального замещения. Реакции электрофильного присоединения в ряду алкенов
и алкадиенов. Механизм реакций гидрогалогенирования и гидратации. Кислотный катализ.
Влияние статических и динамических факторов на региоселективность реакций. Правило
Марковникова. Особенности электрофильного присоединения к сопряженным системам:
гидратация α, β- ненасыщенных карбоновых кислот на примере акриловой кислоты. Реакции
электрофильного замещения у ароматических соединений. Механизм реакций
галогенирования, нитрования, сульфирования и алкилирования ароматических соединений.
π- и σ- комплексы. Роль катализаторов в образовании электрофильной частицы (кислоты
Льюиса, кислотный катализ в алкилировании алкенами и спиртами). Влияние заместителей в
ароматическом ядре и гетероатомов в гетероциклических соединениях на реакционную
способность в реакциях электрофильного замещения. Ориентирующее влияние заместителей
и гетероатомов.
Требования к компетентности:
Знать:
- механизмы химических реакций, протекающих с участием углеводородов.
Уметь:
- пользоваться правилом Марковникова и знать ориентирующие действия заместителей в
молекулах.
Тема 2.4. Реакционная способность кислородсодержащих органических
соединений
Реакции нуклеофильного замещения у sр3 – гибридизованного атома углерода в
молекулах
спиртов. Реакции элиминирования. Особенности многоатомных спиртов.
Оксогруппа, её электронное и пространственное строение. Реакции нуклеофильного
присоединения воды, спиртов, циановодорода, аминов в карбонильных соединениях.
Реакции поликонденсации, реакции диспропорционирования. Галоформные реакции.
Реакции окисления и восстановления карбонильных соединений. Электронное строение
карбоксильной группы и карбоксилат-аниона. Реакции нуклеофильного замещения в
карбоксильной группе: образование ангидридов, сложных эфиров, амидов и обратной им
реакции гидролиза. Ацилирующие реагенты, их сравнительная активность. Реакции по
ОН и С-Н кислотным центрам.
Требования к компетентности:
Знать:
- влияние электронных и пространственных факторов на механизм реакции
элиминированного и нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода;
15
- биологическую роль механизм реакций нуклеофильного присоединения и замещения для
карбонильных соединений.
Уметь:
- оценивать вклад электронных и пространственных факторов в реакционную способность
карбонильной группы.
Тема 2.5. Гетерофункциональные алифатические соединения
Общая характеристика реакционной способности гетерофункциональных соединений:
особенности проявления кислотно-основных свойств; циклизация и хелатообразование;
взаимное влияние функциональных групп в зависимости от их относительного
расположения. Аминоспирты: аминоэтанол (коламин), серин, холин, их производные.
Аминофенолы, их производные: фенацетин, парацетамол, дофамин, адреналин,
норадреналин. Биологическая роль этих соединений и их производных. Гидрокси- и
аминокислоты. Специфические реакции α-, β-, γ-гидрокси- и аминокислот. Применение в
медицине γ- гидрокси- и γ-аминомасляных кислот. Молочная кислота, строение, свойства
Яблочная кислота, ее биологическая роль. Энантиомеры и диастереомеры винной кислоты.
Лимонная кислота, ее биологическая роль. Оксокислоты: пировиноградная, ацетоуксусная,
щавелевоуксусная, α-кетоглутаровая, их биологическое и диагностическое значение.
Требования к компетентности:
Знать:
строение
и
реакционную
способность
биологически
важных
полии
гетерофункциональных соединений: окси- и оксо-кислот, аминоспиртов и аминофенолов,
многоатомных спиртов и многоосновных кислот;
- возможный механизм превращений этих соединений in vitro и in vivo.
Тема 2.6. Омыляемые липиды
Липиды, их классификация. Омыляемые липиды. Нейтральные липиды. Воска.
Основные природные высшие жирные кислоты, входящие в состав липидов: пальмитиновая,
стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая. Фосфолипиды: кефалины,
лецитины – структурные компоненты клеточных мембран. Понятие о глико- и
сфинголипидах.
Требования к компетентности:
Знать:
- классификацию, строение и биологическую роль основных классов омыляемых липидов;
- принцип антиоксидантной защиты.
Тема 2.7. Углеводы, строение, свойства, биологическая роль
Углеводы. Простые углеводы. Стереоизомерия моносахаридов. D- и Lстереохимические ряды. Открытые и циклические формы α- и β-аномеры. Цикло-оксотаутомерия. Строение наиболее важных представителей моносахаридов: рибозы,
дезоксирибозы, глюкозы, галактозы, фруктозы. Понятие о гликозидах. Окисление и
восстановление моносахаридов. Дисахариды: мальтоза, лактоза, сахароза, целлобиоза,
строение, свойства. Полисахариды: крахмал (амилоза и амилопектин), гликоген, целлюлоза,
строение, свойства, роль в жизнедеятельности организмов. Понятие о гетерополисахаридах:
гиалуроновая кислот, ходроитинсульфаты, гепарин.
Требования к компетентности:
Знать:
- классификацию и пространственное строение моносахаридов;
- биологическую роль и реакционную способность важнейших моносахаридов;
- классификацию, строение и биологическую роль важнейших ди- и полисахаридов.
16
Тема 2.8. α-Аминокислоты. Пептиды. Белки
Α-аминокислоты, их строение, номенклатура, изомерия. Кислотно-основные свойства
аминокислот. Химические свойства аминокислот как гетерофункциональных соединений:
реакции
этерификации,
ацилирования,
алкилирования,
декарбоксилирования,
дезаминирования. Взаимодействие аминокислот с формальдегидом, значение этой реакции
для количественного анализа аминокислот. Α- аминокислоты – структурные компоненты
пептидов и белков. Пептиды, полипептиды, белки. Электронное и пространственное
строение пептидной связи. Кислотный и щелочной гидролиз пептидов и белков.
Установление аминокислотного состава и аминокислотной последовательности с помощью
современных физико-химических методов.
Требования к компетентности:
Знать:
- классификацию, строение и свойства природных α-аминокислот;
- кислотно-основные свойства α-аминокислот и методы определения их изоэлектрической
точки;
- основные качественные реакции на белки;
- основные структуры пространственной организации белковых молекул.
Тема 2.9. Биологически активные гетероциклические соединения и
гетерофункциональные производные бензольного ряда. Нуклеиновые кислоты
Салициловая кислота, ее производные: метилсалицилат, фенилсалицилат (салол).
Ацетилсалициловая кислота (аспирин), их применение. П-Аминобензойная кислота, ее
производные: анестезин, новокаин, их медицинское применение. Сульфаниловая кислота, ее
амид. Сульфаниламидные препараты как антиметаболиты ПАБК. Гетероциклы с одним
гетероатомом: пиррол, индол, пиридин. Производные изоникотиновой кислоты: тубазид и
фтивазид – противотуберкулезные препараты. Гетероциклы с несколькими гетероатомами:
имидазол, пиримидин, пиразол. Пиразолон-5 – основа ненаркотических анальгетиков.
Пурин, его производные, их роль. Барбитуровая кислота и ее производные как
лекарственные препараты.
Нуклеиновые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот: урацил, тимин,
цитозин, аденин, гуанин. Лактим-лактамная таутомерия. Нуклеотиды и нуклеозиды, их
строение, свойства. АМФ, АДФ, АТФ, их роль. Нуклеотидный состав РНК и ДНК. Понятие о
первичной и вторичной структуре РНК и ДНК. Роль водородных связей в формировании
вторичной структуры ДНК. Комплементарность нуклеиновых оснований. Изменение
структуры нуклеиновых кислот под действием радиации. Нуклеотидные коферменты.
Требования к компетентности:
Знать:
- строение, биологическую роль нуклеиновых кислот;
- механизм передачи наследственной информации;
- влияние различных факторов (радиация, химических веществ) на изменение структуры
нуклеиновых кислот.
ПРОГРАММА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТА
Студент должен уметь самостоятельно работать с учебной, научной, информативной
и справочной литературой, вести поиск, превращать полученную информацию в средство
решения профессиональных задач.
17
КОНТРОЛЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль результатов изучения дисциплины должен определять уровень знаний и
умений, приобретаемых и усваиваемых каждым студентом при изучении дисциплины.
Контроль осуществляется в виде написания тестов по разделам дисциплины и в виде
итогового зачета.
ТЕСТЫ
1. Сколько периодов в периодической системе?
а) 2
б) 3
в) 7
г) 8
2. Сколько рядов в периодической системе?
а) 7
б) 8
в) 9
г) 10
3. Сколько элементов в шестом периоде?
а) 32
б) 18
в) 8
г) 2
4. Сколько элементов в главной подгруппе пятой группы?
а) 3
б) 4
в) 5
г) 8
5. Чему равен порядковый номер элемента, который находится в четвертом периоде в
главной подгруппе второй группы?
а) 10
б) 20
в) 30
г) 40
6. Чему равна высшая валентность элемента хрома (порядковый № 24)?
а) VI
б) IV
в) III
г) II
7. Сколько групп в периодической системе?
а) 7
б) 8
в) 9
г) 10
8. Какой из следующих элементов находится в четвертой группе?
а) Fe
б) C
в) Cr
г) K
9. Чему равен порядковый номер элемента, который находится в пятом периоде в побочной
подгруппе VI группы?
а) 42
б) 52
18
в) 73
г) 83
10. Сколько электронов и протонов содержится в атоме фосфора:
а) 31
б) 15
в) 30
г) 62
11. Изотопы отличаются друг от друга по числу:
а) протонов
б) нейтронов
в) электронов
г) заряду ядра атома
12. Ионное произведение воды при 25 град. С равно:
а) 10-7
б) 107
в) 10-14
г) 1014
13. Значение pH плазмы крови в норме составляет:
а) 7,4
б) 6,4
в) 8,4
г) 5,4
14. Какой тип гибридизации атома углерода в молекуле метана:
а) Sp
б) Sp2
в) Sp3
г) Sp3d2
15. Сумма водородного и гидроксильного показателей при 250 С равна:
а) 7
б) 14
в) 16
г) 12
16. Какой биогенный элемент относится к макроэлементам:
а) Ca
б) Zn
в) Cu
г) J
17. Формулой (4S24p4 ) описывается внешний электронный слой атома:
а) селена
б) хрома
в) сурьмы
г) германия
18. Число нейтронов в ядре атома элемента, строение внешнего энергетического уровня
которого выражается формулой (3d6 4S2) равно:
а) 28
б) 32
в) 30
г) 26
19. Сильнее выражены неметаллические свойства у атома, строение внешнего
энергетического уровня которого:
а) …. 3S23p2
19
б) …. 3S23p4
в) …. 3S23p6
г) …. 3S2
20. Сильнее выражены металлические свойства у элемента, строение энергетических
уровней атомов которого:
а) .… 3S23p2
б) …. 4S2
в) …. 3d104S2
г) …. 3d104S1
21. Ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму образуется между
атомами и соединениями:
а) KCI
б) NH4 CI
в) CCI4
г) H2 O
22. При диссоциации не образует OН-ионы следующий электролит:
а) H2O
б) Са(OH)2
в) NaOH
г) CH3COOH
23. Из приведенных солей подвергается гидролизу:
а) KCI
б) Na2 SO4
в) ZnCI2
г) Ba(NO3)2
24. Среда раствора в результате гидролиза хлорида аммония:
а) слабощелочная
б) сильнощелочная
в) кислая
г) нейтральная
25. Укажите тип химической связи в молекуле кислорода:
а) ковалентная полярная
б) ковалентная неполярная
в) водородная
г) ионная
26. Проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства из приведенных
веществ может:
а) H2S
б) H2SO3
в) H2SO4
г) Na2SO4
27. Степень окисления азота равна (-1) в соединении:
а) NH3
б) HNO2
в) NH2OH
г) N2H4
28. При молочнокислом брожении глюкозы образуется:
а) этиловый спирт
б) уксусная кислота
в) гликолевая кислота
г) молочная кислота
20
29. Отличительным признаком оксислительно-восстановительного процесса является:
а) перенос протона
б) поглощение тепла
в) выделение тепла
г) изменение степеней окисления атомов
30. Степень окисления серы в серной кислоте равна:
а) + 4
в) + 6
б) – 4
г) – 6
31. Окисление – это:
а) процесс присоединения электронов
б) процесс отдачи электронов
в) процесс растворения в воде
г) растворение в растворах электролитов
32. При гидролизе жиров могут образоваться:
а) одноатомные спирты и муравьиная кислота
б) одноатомные спирты и пальмитиновая кислота
в) многоатомные спирты и пальмитиновая кислота
г) глицерин и пальмитиновая кислота
33. Наибольшей калорийностью обладают:
а) белки
б) углеводы
в) жиры
г) аминокислоты
34. Из чего состоят белки:
а) жироподобные вещества
б) аминокислоты
в) углеводные остатки
г) альдегидо- и кетоспирты
35. Ферменты по химической природе являются:
а) белками
б) углеводами
в) липидами
г) витаминами
36. Чем представлен центральный ион гемоглобина:
а) Zn
б) Fe (II)
в) Ni
г) S
37. Перечислить основные подгруппы сложных белков:
а) нуклеопротеиды
б) гликопротеиды
в) липопротеиды
г) все перечисленные
38. Заряд атома углерода равен:
а) +12
б) +6
в) 0
г) – 6
39. Из числа предложенных электронных конфигураций укажите невозможную:
а) 3s2
б) 2s3
в) 4p2
21
г) 2p4
40. К какому типу термодинамических систем относится живой организм:
а) открытая
б) закрытая
в) изолированная
г) гомогенная
41. При каком условии процесс может протекать самопроизвольно:
а) ∆Н > 0
б) ∆G < 0
в) ∆G > 0
г) ∆S < 0
42. Какая из приведенных реакций мономолекулярна:
а) 2 NO2  2 NO + O2
б) 2 NO + H2  N2O + H2O
в) N2O4  2 NO2
г) 2 H2 + O2  2 H2O
43. Как изменится скорость реакции, температурный коэффициент которой равен двум, при
повышении температуры на 20:
а) увеличится в 2 раза
б) уменьшится в 2 раза
в) увеличится в 4 раза
г) уменьшится в 4 раза
44. Что произойдет в равновесной системе 2 SO3 (г)  2 SO2(г) + O2(г) – 46 ккал
при повышении температуры:
а) равновесие сместится вправо
б) равновесие сместится влево
в) в реакционной смеси увеличится содержание исходных веществ
г) никаких изменений не произойдет
45. Какая из реакций с указанными энергиями активации (кДж/моль) протекает с меньшей
скоростью:
а) 70
б) 100
в) 40
г) 50
46. Уравнение Михаэлиса-Ментен описывает зависимость скорости ферментативной
реакции от:
а) температуры
б) давления
в) концентрации фермента
г) концентрации субстрата.
47. Растворами называются:
а) гомогенные системы
б) гетерогенные системы
в) микрогетерогенные системы
г) дисперсные системы
48. Растворимость газов в жидкостях:
а) увеличивается при повышении температуры
б) увеличивается при понижении температуры
в) уменьшается при понижении температуры
г) уменьшается при увеличении давления
49. Закон Генри описывает зависимость растворимости газа в жидкости от:
а) температуры
22
б) давления газа над жидкостью
в) природы газа и природы растворителя
г) присутствия электролитов
50. В основе экстракции лежит закон:
а) Сеченова
б) распределения Нернста
в) Генри – Дальтона
г) Генри
51. В каких единицах выражается молярная концентрация раствора:
а) г/л
б) г/мл
в) моль/л
г) моль/кг
52. Для приготовления 200 г 5%-го раствора глюкозы следует смешать:
а) 200 г Н2О + 5 г С6Н12О6
б) 100 г Н2О + 5 г С6Н12О6
в) 200 г Н2О + 10 г С6Н12О6
г) 190 г Н2О + 10 г С6Н12О6.
53. Коллигативные свойства растворов не зависят от:
а) химической природы растворенных частиц
б) числа растворенных частиц
в) концентрации раствора
г) температуры раствора
54. Растворы электролитов в сравнении с чистыми растворителями:
а) замерзают при более высоких температурах
б) закипают при более низких температурах
в) проводят электрический ток и замерзают при более низких температурах
г) не проводят электрический ток и замерзают при более низких температурах
55. Степень диссоциации слабого электролита:
а) возрастает при увеличении концентрации раствора
б) возрастает при уменьшении концентрации раствора
в) уменьшается при разбавлении раствора
г) увеличивается при концентрировании раствора
56. 0,9 %-ный раствор NaCl по отношению к плазме крови является:
а) изотоническим
б) гипотоническим
в) гипертоническим
г) осмолярным
57. Частицу, являющуюся донором протона, называют:
а) Бренстедовской кислотой
б) Бренстедовским основанием
в) основанием Льюиса
г) амфолитом
58. Какая из приведенных концентраций моль/л соответствует кислой среде:
а) ОН- = 10-3
б) ОН- = 10-11
в) Н+ = 10-7
г) Н+ = 10-12
59. Какая из приведенных концентраций моль/л соответствует щелочной среде:
а) Н+ = 10-12
б) Н+ = 10-2
в) ОН- = 10-7
23
г) ОН- = 10-12
60. Какие из перечисленных веществ могут быть взяты для приготовления буферных
растворов:
а) KOH + КCl
б) HCl + KCl
в) H2CO3 + NaHCO3
г) KCl + NaNO3
61. При добавлении к буферной системе небольших количеств сильной кислоты ее значение
рН:
а) сохраняется неизменным
б) незначительно понижается
в) незначительно повышается
г) резко возрастает
62. В результате гипервентиляции легких рН крови составило 7,5. Такое состояние
называют:
а) метаболическим ацидозом
б) метаболическим алкалозом
в) респираторным ацидозом
г) респираторным алкалозом
63. В составе соединения [Со (NО2)3(NН3)3] нитрит-ионы являются:
а) комплексообразователем
б) нейтральными лигандами
в) анионными лигандами
г) внешнесферными ионами
64. Координационное число 3 имеет ион-комплексообразаватель в соединении:
а) K4[Fe(CN)6]
б) [Fe(CO)5]
в) [Ag(NH3)2]Cl
г) К3[Mn(C2O4)3]
65. Из числа предложенных соединений укажите в составе какого из них содержится
комплексный анион:
а) [Ag(NH3)2]Cl
б) К[Ag(СN)2]
в) [Сu(NH3)4](OH)2
г) [Со(NО2)3(NH3)3]
66. Из числа предложенных соединений укажите аквакомплекс:
а) [Ag(NH3)2]Cl
б) K3[Fe(CN)6]
в) [Al(H2O)6]Cl3
г) [Fe(CO)5]
67. Какая из предложенных реакций является реакцией внутримолекулярного окисления восстановления:
а) Zn + CuCl2  ZnCl2 + Cu
б) Cl2 + NaOH  NaClO3 + NaCl + H2O
в) KClO3  KCl + 3/2 O2
г) 4 HCl + MnO2  Cl2 + MnCl2 + 2 H2O
68. Укажите поверхностно-активное вещество по отношению к воде:
а) HCl
б) C15H31COOH
в) NaOH
г) C12H22O11
69. К числу каких процессов следует отнести процесс адсорбции:
24
а) самопроизвольных
б) вынужденных
в) эндотермических
г) необратимых
70. Тип дисперсной системы (дисперсная фаза/дисперсионная среда) примером которой
является туман:
а) газ/газ
б) жидкость/жидкость
в) газ/жидкость
г) жидкость/газ
71. Какое из условий непреемлемо при получении вещества в коллоидном состоянии:
а) растворимость вещества дисперсной фазы в данной дисперсионной среде
б) нерастворимость вещества дисперсной фазы в данной дисперсионной среде
в) достижение коллоидной степени дисперсности
г) наличие стабилизатора
72. Электрофорезом называют:
а) перемещение в электрическом поле дисперсионной среды относительно неподвижной
дисперсной фазы
б) перемещение в электрическом поле частиц дисперсной фазы относительно неподвижной
дисперсионной среды
в) разность потенциалов, возникающую при механическом перемещении частиц дисперсной
фазы относительно дисперсионной среды
г) разность потенциалов, возникающую при механическом перемещении дисперсионной
среды относительно частиц дисперсной фазы.
73. Мицеллами называют:
а) коллоидно-дисперсные системы
б) частицы вещества стабилизатора
в) частицы вещества дисперсной фазы
г) дисперсионную среду
74. Коагуляцию не вызывает:
а) механическое воздействие
б) добавление электролита
в) введение стабилизатора
г) изменение рН среды
75. Коллоидной защитой называется:
а) повышение устойчивости золя к коагулирующему действию электролита при
уменьшении скорости его добавления к золю
б) повышение устойчивости золя к электролитной коагуляции путем добавления к нему
небольших количеств ВМС
в) смешение лиозолей с противоположно заряженными гранулами
г) понижение степени дисперсности системы
76. Какой из числа перечисленных биогенных элементов входит в состав гормонов
щитовидной железы:
а) Cl
б) J
в) F
г) P
25
ВОПРОСЫ К ЗАЧЁТУ
1. Какие частицы являются структурными единицами ядер атомов? Каковы их массы и
заряды?
2. Что такое изотопы? Назовите три изотопа водорода и укажите их различие.
3. Как распределяется масса атома между ядром и электронной оболочкой?
4. Почему опыты по рассеянию - частиц позволили оценить относительные размеры атома
и его ядра?
5. Почему корпускулярно-волновой дуализм свойствен только микрочастицам?
6. Применимо ли понятие траектории движения к микрочастицам? Чем это определяется и
какое понятие его заменяет?
7. Какое уравнение является основным уравнением квантовой механики? Что описывают
волновые функции, получаемые его решением?
8. Какие квантовые числа и в одинаковой ли мере определяют энергию электрона? Как она
меняется с увеличением их значений?
9. Для атома хрома и иона хрома (III): а) напишите электронные формулы; б) составьте
энергетические диаграммы; в) определите значения всех четырех квантовых чисел для
последнего электрона; г) рассчитайте суммарные электронные спины.
10. Укажите, каким из приведенных частиц: F, Ne, Na+, Mg2+ соответствует электронная
формула 1s2 2s2 2p6 ?
11. В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного
радиуса:
а) Be, B, C, N; б) Rb, K, Na, Li; в)O, S, Se, Te; г)Mg, Al, Si, P?
12. Какой из перечисленных атомов имеет наименьшую электроотрицательность: Cl, P, Na,
Si ?
13. Что является причиной образования любой химической связи? Каким энергетическим
эффектом сопровождается процесс ее осуществления?
14. Какую химическую связь называют ковалентной? Дайте определение, отмечающее три
основных черты ее характера.
15. Может ли длина связи быть равной сумме радиусов двух атомов ее образующих?
16. При каких условиях осуществляется образование - и - связей? Можно ли их считать
энергетически равноценными?
17. Как влияет увеличение кратности связи на ее длину и энергию?
18. Какие ковалентные связи называют неполярными и полярными? Чем определяется
степень полярности связи?
19. Почему ионную связь можно рассматривать как предельно поляризованную
ковалентную?
20. Какие условия определяют возможность гибридизации АО?
21. Изобразите орбитальные диаграммы однотипных по атомному составу молекул ZnCl2 и
SnCl2. Будут ли одинаковы их электрические моменты диполей?
22. Назовите три вида межмолекулярных взаимодействий, называемых ван-дер-ваальсовыми
силами.Чем определяется каждый из них?
23. Приведите примеры образования меж- и внутримолекулярной водородной связи. Как
наличие этой связи оказывает влияние на свойства соединений?
24. Какие процессы называются экзо- и эндотермическими?
25. Чем отличается термохимическая и термодинамическая система знаков для тепловых
эффектов реакций?
26. Напишите термохимическое уравнение экзотермического процесса образования
газообразной воды из газообразного водорода и кислорода.
27. Какие процессы называют изотермическими, изохорными, изобарными?
28. Какие условия состояния системы приняты в термодинамике в качестве стандартных?
Какими символами они обозначаются?
29. Что называется внутренней энергией системы?
26
30. Постоянной или переменной величиной является внутренняя энергия изолированной
системы?
31. При каких условиях изменение энтальпии системы равно теплоте, полученной ею из
окружающей среды?
32. Сформулируйте основной закон термохимии и вытекающие из него следствия.
33. Какой функцией состояния характеризуется тенденция системы к достижению так
называемого вероятного состояния, которому отвечает максимальная беспорядочность
распределения частиц?
34. В изолированной системе все самопроизвольные процессы протекают в сторону
увеличения беспорядка. Как изменяется при этом энтропия?
35. Какими одновременно действующими факторами определяется направление
самопроизвольного протекания процесса?
36. Какую тенденцию системы выражает: а) энтальпийный фактор, б) энтропийный фактор?
37. Какая функция состояния системы дает количественную характеристику одновременного
влияния энтальпийного и энтропийного факторов? Каким уравнением это выражается?
38.Что называется энергией Гиббса? Каким образом изменение этой величины указывает на
термодинамическую возможность или невозможность самопроизвольного протекания
процесса? Какое значение G определяет состояние термодинамического равновесия?
39. Что понимается под средней и истинной скоростью реакции?
40. Какой смысл имеют знаки  в выражении указанных выше скоростей реакции?
41. От каких факторов зависит скорость химической реакции?
42. Как влияет природа реагирующих веществ на скорость протекания реакции?
43. Каков физический смысл константы скорости реакции? От каких факторов зависит ее
величина?
44. Если для двух реакций: а) одинаковы концентрации реагирующих веществ и
температура, то чем определяется различие в их скоростях; б) одинаковы константы
скорости, то при каких условиях будут одинаковы их скорости?
45. Что называется температурным коэффициентом скорости реакции? Какие значения он
принимает?
46. При повышении температуры на 20С скорость реакции возросла в 9 раз. Чему равен
температурный коэффициент этой реакции? Во сколько раз увеличится ее скорость при
повышении температуры на 30С?
47. Почему повышение температуры увеличивает скорость реакции?
48. Что называется энергией активации и какое влияние она оказывает на скорость
протекания реакции?
49. Что называется химическим равновесием и почему оно является динамическим?
50. Напишите выражение для констант равновесия следующих обратимых химических
реакций:
а) 4HCl(г) + O2(г)  2Cl2(г) + 2H2O(ж);
б) Fe2O3(к) + CO(г)  2FeO(к) + CO2(г).
51. Какие вещества называют катализаторами и ингибиторами?
52. Что такое автокатализ?
53. Из какого уравнения следует, что при отрицательных значениях G реакции константа
равновесия должна быть больше единицы? При каких значениях G К 1 и К = 1?
54. Что такое энзимы? В чем проявляется их сходство и в чем заключается различие в
сравнении с обычными катализаторами?
55. Что понимается под молекулярной активностью фермента?
56. Какие растворы называют идеальными и какие свойства им присущи?
57. Какие из реальных растворов близки по своим физико-химическим свойствам к
идеальным?
58. Какое вещество по отношению к данному растворителю можно считать нелетучим?
27
59. Какое давление пара называют насыщенным? Покажите схемой равновесие,
существующее между водой и насыщенным паром. В какую сторону оно смещается при
повышении температуры?
60. Что происходит с давлением насыщенного пара, если при неизменной температуре в
воде растворить некоторое количество нелетучего вещества?
61. Дайте формулировку и математическое выражение закона Рауля. При каких условиях
формула может быть упрощена?
62. Каким будет давление пара при 65С над раствором, содержащим 13,68г сахарозы в 90г
воды, если давление водяного пара при этой температуре равно 25 кПа?
63. Какие следствия вытекают из закона Рауля.
64. Что называют криоскопической и эбулиоскопической константами растворителя?
65. Зависят ли они от природы растворенного вещества и природы растворителя?
66. При одинаковой ли температуре: а) закипает вода на уровне моря и на высокогорной
вершине; б) замерзает речная и морская вода? Почему обледененные тротуары посыпают
солью и охладительные смеси готовят из снега и соли?
67. При каких условиях в системе из двух растворов возникает осмос? Чем определяется его
интенсивность и направление, что приводит систему в осмотическое равновесие? Приведите
примеры природных осмотических явлений.
68. Будут ли одинаковы осмотические давления сантимолярных растворов сахарозы,
глюкозы, хлорида натрия и хлорида кальция?
69. Можно ли наблюдать под микроскопом эритроциты в 4%-м растворе хлорида натрия?
70. Почему водный 0,86%-й раствор хлорида натрия называют физиологическим и
предпочтительно этим раствором, а не водой промывают раны?
71. Приведите по одному примеру простого и совмещенного протолитического равновесия,
укажите конкурирующие между собой частицы.
72. Какие из перечисленных солей будут подвергаться гидролизу: сульфат калия, сульфит
калия, сульфат аммония, сульфит аммония? Какая из солей, при прочих равных условиях,
будет подвергаться гидролизу в большей степени? Для одной из указанных Вами солей
объясните причину и напишите процесс протекания гидролиза.
73. Какими значениями рН характеризуются нейтральные, кислые, щелочные среды?
74. Присутствуют ли в водном растворе хлороводородной кислоты гидроксид-ионы?
75. При каком условии рН + рОН = 14?
76. Что понимается под активной, потенциальной и общей кислотностью?
77. Что больше: активная или потенциальная кислотность?
78. Рассчитайте рН желудочного сока, если активная кислотность его равна 0,038.
79. Из каких компонентов состоит бикарбонатный буфер? Что выполняет в нем роль
кислоты, а что сопряженного ей основания?
80. Перечислите основные буферные системы крови и укажите их распределение между
плазмой и эритроцитами.
81. Какая буферная система крови имеет максимальную буферную емкость?
82. Каким должно быть соотношение бикарбоната и угольной кислоты в крови, чтобы при
рКа(Н2СО3), равной 6,1 рН крови было равным 7,4.
83. Что обеспечивает щелочной резерв крови?
84. Какова буферная емкость крови, если при прибавлении к 1,00 мл ее 3,6 мл 0,05 М
раствора НCl
рН крови изменился от 7,36 до 7,00?
85. Какие колебания рН крови совместимы, а какие несовместимы с жизнью?
86. Укажите все составные части соединений: КСr(H2O)2Cl4 иСо(NH3)4CO3Cl и назовите
их.
87. Напишите выражение константы нестойкости для соединения: Cu(NH3)4SO4.
88. Какие из предложенных соединений относятся к сильным, а какие к слабым
электролитам:
28
Cu(NH3)4(OH)2 ; Cu(OH)2; H2Pt(CN)4; HCN и почему? Напишите уравнения их
диссоциации по внешней координационной сфере.
89. Приведите пример конкуренции реакций комплексообразования за лиганд на примере
цианидов.
90. Приведите пример конкуренции реакций комплексообразования за ион серебра.
91. Назовите важнейшие железосодержащие биокомплексы.
92. Приведите примеры применения комплексов в качестве лекарственных средств.
93. Назовите какой-либо комплексон, используемый для поддержания металло-лигандного
гомеостаза и выведения из организма ионов токсичных металлов.
94. Какой металл выступает в качестве комплексообразователя в составе витамина В12?
95. Что представляют собой цитохромы?
96. Что представляет собой константа растворимости?
Как, используя справочные данные констант растворимости, можно судить о растворимости
труднорастворимых соединений?
97. К раствору, содержащему сульфат- и оксалат-ионы в равных концентрациях, добавляют
по каплям раствор соли кальция. Какой из осадков и почему образуется в первую очередь?
98. Напишите формулу гидроксифосфата кальция. Где это соединение содержится в
организме человека?
99. Что такое стронциевый рахит?
100. Микроэлементозы.
101. Углеводы. Классификация. Биологическое значение.
102. Моносахариды. Классификация. Стереоизомерия. Триозы, пентозы.
103. Моносахариды. Гексозы, конфигурация, конформация.
104. Моносахариды: цикло-оксо-таутомерия; фуранозы и пиранозы; α- и β-аномеры.
Мутаротация.
105. Химические свойства моносахаридов. Реакции по полуацетальному гидроксилу.
106. Химические свойства моносахаридов. Реакции по карбонильной группе.
107. Химические свойства моносахаридов. Реакции по спиртовым группам.
108. Дисахариды.
Строение
мальтозы,
лактозы,
целлобиозы.
Систематическое
название.
109. Сахароза, свойства.
110. Свойства дисахаридов.
111. Полисахариды. Гомополисахариды (крахмал, гликоген). Строение, роль.
112. Гомополисахариды (целлюлоза, декстраны, инулин). Строение, роль.
113. Гетерополисахариды,
классификация.
Отличие
протеогликанов
и
гликопротеидов. Гепарин, строение.
114. Гетерополисахариды (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты). Строение, роль.
115. Гликопротеиды. Роль углеводного компонента.
116. Липиды. Химическая классификация липидов.
117. Биологическая классификация.
118. Стероиды. Классификация, биологическая роль.
119. Стериды, стерины. Строение, свойства.
120. Стероидные гормоны (гидрокортизон, альдостерон, тестостерон, эстрадиол).
Строение, роль.
121. Желчные кислоты. Роль. Парные желчные кислоты.
122. Неомыляемые липиды. Насыщенные, ненасыщенные высшие карбоновые
кислоты. Строение, роль.
123. Эйкозаноиды. Строение,
роль.
124. Нейтральные липиды. Ацилглицериды, строение, стереоизомерия. Воски.
125. Свойства ацилглицеридов (гидролиз, гидрогенизация, присоединение галогенов).
126. Перикисное окисление липидов.
29
127. Глицерофосфолипиды
(фосфатидная
кислота,
фосфатидилэтаноламин,
фосфатидилхолин, фосфатидилсерин).
128. Фосфатидилинозитол. Гидролиз. Вторые посредники гормонов.
129. Сфингомиелин. Строение, роль.
130. Гликолипиды. Строение, роль.
131. Аминокислоты. Белковые и небелковые аминокислоты. Функции белковых и
небелковых аминокислот.
132. Белковые аминокислоты. Номенклатура, классификация по полярности радикала.
133. Белковые аминокислоты. Классификация по химическому строению,
алифатических - по длине углеродной цепи в радикале. Биологическая
классификация.
134. Стереоизомерия белковых аминокислот. Кислотно-основные свойства,
биполярная структура.
135. Химические свойства аминокислот: реакции по карбоксильной группе.
136. Химические свойства аминокислот: реакции с участием аминогруппы.
137. Химические свойства аминокислот: реакции с одновременным участием
карбоксильной и амино-групп. Качественные реакции аминокислот.
138. Пептиды. Строение пептидной группы. Функции пептидов.
139. Глутатион. Строение, функции.
140. Белки.
Первичная
структура
белков.
Строение
пептидной
группы.
Специфичность белков.
141. Вторичная структура белков. Связи, её закрепляющие.
142. Третичная и четвертичная структуры белков. Типы связей.
143. Физико-химические свойства белков (растворимость, высаливание, денатурация, ИЭТ,
электрофорез, лиофилизация).
144. Классификация белков по составу. Понятие о сложных белках. Биологическая
классификация белков. Функции белков.
145. Гетероциклы. Классификация. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом.
Пиррол, фуран, тиофен. Биологически важные производные.
146. Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами. Пиразол, имидазол, тиазол.
Биологически важные производные.
147. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Пиридин. Биологически важные
производные.
148. Пиримидин. Биологически важные производные.
149. Конденсированные гетероциклы. Индол, порфин. Биологически важные
производные.
150. Пурин. Биологически важные производные.
151. Пиримидиновые нуклеозиды. Номеклатура. Гидролиз. Характер связи
гетероциклов с пентозой.
152. Пуриновые нуклеозиды. Характер связи гетероциклов с пентозой. Номенклатура.
Гидролиз.
153. Пиримидиновые нуклеотиды. Номенклатура. Биологическая роль. Гидролиз
нуклеотидов.
154. Пуриновые нуклеотиды. Номенклатура. Гидролиз нуклеотидов.
155. Функции нуклеотидов.
156. Нуклеиновые кислоты. Первичная структура нуклеиновых кислот.
157. Вторичная структура нуклеиновых кислот. Роль водородных связей.
Комплементарность нуклеиновых кислот.
158. Третичная структура нуклеиновых кислот.
159. Виды РНК. Отличие РНК от ДНК.
160. Физико-химические свойства нуклеиновых кислот.
30
РЕКОМЕНДУЕМОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Рекомендуемая литература
А) Основная литература
1.
Глинка Н. Л. Общая химия: учеб. пособие. – М.: Интеграл – Пресс, 2010. – 728 с.
2.
Ленский А. С., Белавин Е.Ю., Быликин С. Ю. Биофизическая и биоорганическая
химия: учебник. – М.: МИА, 2008. - 408 с.
3.
Харитонов Ю. Я., Григорьева В. Ю. Примеры и задачи по аналитической химии
(гравиметрия, экстракция, неводное титрование, физико – химические методы анализа):
учеб. пособие. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2008. – 299 с.
1.
2.
3.
4.
Б) Дополнительная литература
Попков В. А., Пузаков С. А. Общая химия. - М.: «ГЭОТАР- Медиа», 2008.
Беляев А. П. Физическая и коллоидная химия: учебник. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2008. –
704 с.
Харитонов Ю. Я. Аналитическая химия. Аналитика: учебник в 2-х кн. – М.: Высшая
школа. Кн. 1: Общие теоретические основы. Качественный анализ. - М.: ГЭОТАР –
Медиа, 2008. – 615 с.
Харитонов Ю. Я. Аналитическая химия. Аналитика: учебник в 2-х кн. – М.: Высшая
школа. Кн. 2: Количественный анализ. Физико – химические (инструментальные) методы
анализа. - М.: ГЭОТАР – Медиа, 2008. – 559 с.
Пузаков, С. А. Химия. – М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2006. – 639с.
5.
6. Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. Биоорганическая химия: учебник. – М.: ДРОФА, 2006. – 542 с.
7. Химия / Учебно-методическое пособие для студентов заочных отделений факультетов
высшего сестринского образования. - М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2002.
8. Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. Биоорганическая химия. - М., 2005.
9. Тюкавкина Н. А. Органическая химия: учебник, книга 2, специальный курс. - М.: ДРОФА,
2008. – 592 с.
10.Тюкавкина Н. А. Руководство к лабораторным занятиями по органической химии. –
М., 2002.
Информационные ресурсы
www.studmedlib.ru Консультант студента: электронная библиотека медицинского вуза
www.ismu.baikal.gekadem.ru
www.mir.ismu.baikal.ru Сайт ИГМУ
31
Приложение 1.
Обеспечение образовательного процесса учебной и учебно-методической
литературой
Кафедра лабораторной диагностики
№
п/
п
1.
Наименование
дисциплины
Сестринское дело
Обеспеченность
студентов
Наименование
учебной
учебников, учебно-методических,
Количество
литературой
методических пособий, разработок и экземпляров
(экземпляров на
рекомендаций
одного
студента)
Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. 150
Биоорганическая химия: учебник. –
М.: ДРОФА, 2006. – 542 с.
Глинка Н. Л. Общая химия: учеб. 83
пособие. – М.: Интеграл – Пресс,
2010. – 728 с.
Ленский А. С., Белавин Е.Ю., 145
Быликин С. Ю. Биофизическая и
биоорганическая химия: учебник.
– М.: МИА, 2008. - 408 с.
Харитонов Ю. Я., Григорьева В. 58
Ю. Примеры и задачи по
аналитической
химии
(гравиметрия,
экстракция,
неводное титрование, физико –
химические методы анализа):
учеб. пособие. – М.: ГЭОТАР –
Медиа, 2008. – 299 с.
Возможность доступа студентов к электронным фондам учебно-методической
документации
№
п/
п
1.
Наименование
дисциплины
Сестринское дело
Ссылка на
информационный ресурс
электрон. опт.
(CD-ROM).
32
Наименование
разработки в
электронной форме
диск Лекции по химии 25
для
студентов,
обучающихся
по
специальности
«сестринское
дело».
Доступность
Приложение 2.
Обеспечение образовательного процесса оборудованными учебными
кабинетами, объектами для проведения практических занятий
Кафедра лабораторной диагностики
Дата заполнения формы 28.08.2012
Уровень, ступень
образования, вид
образовательной
программы
Наименование оборудованных учебных
(основная/дополнительная),
кабинетов,
№
специальность,
объектов для проведения практических
п/п
направление
занятий
подготовки, профессия,
с перечнем основного оборудования
наименование предмета,
дисциплины (модуля)
в соответствии с учебным
планом
Фактический адрес
учебных кабинетов
и объектов
1
2
3
4
Основная профессиональная образовательная программа
060500 Сестринское дело
1 Химия
Аудитория – 1 (200 кв. м), оборудованная
Иркутская область,
доской, таблицами, экраном, ноутбуком.
Аудитория – 2 (200 кв. м), оборудованная
доской.
Интернет-класс (компьютеры Pentium IV – 10)
(60 кв. м).
33
г. Иркутск,
ул. Красного Восстания, д. 2
(Учебный корпус медикопрофилактического факультета)
34