Биологически важные реакции монофункциональных органических соединений

Кафедра химии и

Фармацевтической химии

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ХИМИЯ”

для студентов 1 курса лечебного факультета

(2015-2016 учебный год)

Часть I. Теория. Общая химия

Растворы и их значение в процессах жизнедеятельности

1. Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Закон Рауля: формулировки, расчетные формулы.

2. Следствие из закона Рауля: понижение температуры замерзания растворов, повышение температуры кипения растворов.

3. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа для растворов неэлектролитов.

4. Осмотические свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент.

5. Гипо-, гипер-, изотонические растворы. Понятие об изоосмии (электролитном гомеостазе). Осмоляльность и осмолярность биологических жидкостей.

6. Роль осмоса в биологических системах. Плазмолиз и цитолиз. Зависимость степени гемолиза эритроцитов от концентрации раствора NaCl.

Химическая термодинамика и её применение к биосистемам

7. Основные понятия термодинамики: система, параметры, состояние, процесс (определение, классификация, примеры). Внутренняя энергия. Энтальпия.

8. Первое начало термодинамики: связь с ЗСЭ, формулировки, применение к биосистемам.

9. Значение и сущность 2 начала термодинамики. Необратимость самопроизвольных процессов. Свободная и связанная энергия.

10. 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 DS химической реакции.

11. Энергия Гиббса. Уравнение Гиббса. DG как критерий самопроизвольного протекания изобарно-изотермических процессов. Экзергонические и эндергонические процессы.

Химическая кинетика и её значение для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов

12. Классификация химических реакций. Реакции обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные, экзотермические и эндотермические, простые и сложные, последовательные, цепные, сопряженные: определение, примеры.

13. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ (закон действующих масс). Константа скорости.

14. Молекулярность и порядок реакции. Определение молекулярности сложной реакции. Кинетические уравнения реакций нулевого, первого и второго порядков.

15. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа, особенности температурного коэффициента для биохимических процессов. Уравнение Аррениуса. Энергия активации.

16. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Уравнение изотермы химической реакции.

17. Прогнозирование смещения химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Буферные системы и их роль в организме человека

18. Буферные системы: определение, состав, классификация. Уравнения Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН буферных систем.

19. Механизм действия буферных систем при добавлении кислоты и щелочи (на примере ацетатной, аммиачной и белковой буферных систем), разбавлении водой.

20. Буферная емкость и факторы на нее влияющие. Зона буферного действия.

21. 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.

22. 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

23. Координационная теория Вернера. Структура комплексных соединений.

24. Пространственное строение комплексных частиц.

25. Константы нестойкости и устойчивости комплексных частиц.

26. Металлоферменты и другие биокомплексные соединения: гемоглобин и его производные, цитохромы, каталаза, пероксидаза, витамин В₁₂ (пространственное строение, функции, электронное строение и тип гибридизации комплексообразователя).

27. Металло-лигандный гомеостаз и причины его нарушения.

Поверхностные явления. Адсорбция

28. Ориентация молекул в поверхностном слое и структура биомембран.

29. Адсорбция на поверхности раздела жидкость/газ. Уравнение Гиббса. Изменение поверхностной активности в гомологических рядах (правило Дюкло-Траубе).

30. Адсорбция на поверхности раздела твердое тело/газ. Физическая адсорбция и хемосорбция. Уравнение Ленгмюра.

31. Избирательная адсорбция. Правило Пескова-Фаянса. Применение ионитов в медицине.

Физико-химия дисперсных систем. Коллоиды в организме человека

32. Дисперсные системы: определение, классификация (по степени дисперсности, по агрегатному состоянию фаз, по силе взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсионной средой), примеры. Коллоидные растворы.

33. Получение коллоидных растворов. Дисперсионные методы: механический, ультразвуковой, пептизации. Конденсационные методы: замены растворителя, окисления, восстановления, гидролиза, по реакции обмена.

34. Методы очистки коллоидных систем: диализ, электродиализ, компенсационный диализ, ультрафильтрация. Физико-химические принципы функционирования искусственной почки.

35. Устойчивость дисперсных систем. Виды устойчивости коллоидных растворов: кинетическая (седиментационная), агрегативная. Факторы устойчивости.

36. Коагуляция. Виды коагуляции: скрытая и явная, медленная и быстрая. Порог коагуляции, пороговая концентрация. Правило Шульце-Гарди. Биологическое значение коагуляции.

37. Коллоидная защита и пептизация, значение этих явлений в медицине.

Физико-химия растворов ВМС. Свойства биополимеров

38. Свойства растворов ВМС. Особенности растворения ВМС как следствие их структуры. Форма макромолекул.

39. Механизм набухания и растворения ВМС. Зависимость набухания от различных факторов.

40. Полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка и методы ее определения.

41. Застудневание растворов ВМС: механизм, факторы процесса. Свойства студней: тиксотропия и синерезис.

Биогенность химических элементов

42. Понятие биогенности химических элементов: химические элементы в организме человека, их классификация по степени важности для процессов жизнедеятельности, биогенные элементы в периодической системе.

43. Концентрирование биогенных элементов живыми системами.

44. Классификация биогенных элементов по их содержанию в организме (макро-, олиго- и микробиогенные элементы) и по функциональной роли (органогены, элементы электролитного фона, микроэлементы).

45. Эссенциальные микроэлементы (Fe, Co, Cr, Mn, Zn, Cu, Mo): содержание в организме, биологическая роль.

Часть II. Теория. Биоорганическая химия

Основы строения и реакционной способности органических соединений

46. Основные правила систематической номенклатуры органических соединений. Понятие о структурной изомерии органических соединений. Строение атома углерода, типы гибридизации и виды ковалентной связи в органических соединениях. Связь пространственного строения органических соединений с их биологической активностью.

47. Реакции электрофильного присоединения: гетеролитические реакции с участием p-связи между sp²-гибридизованными атомами углерода (галогенирование, гидрогалогенирование, гидратация).

48. Реакции электрофильного замещения: гетеролитические реакции с участием p-электронного облака ароматической системы (галогенирование, нитрование, алкилирование).

Биологически важные реакции монофункциональных органических соединений

49. Реакции нуклеофильного замещения у sp³–гибридизованного атома углерода: гетеролитические реакции, обусловленные поляризацией s-связи углерод–гетероатом (галогенпроизводные, спирты).

50. Реакции нуклеофильного присоединения: гетеролитические реакции с участием p-связи углерод–кислород (взаимодействие альдегидов и кетонов со спиртами, первичными аминами). Влияние электронных и пространственных факторов, роль кислотного катализа. Биологическое значение реакций нуклеофильного присоединения.

51. Реакции нуклеофильного замещения у sp²–гибридизованного атома углерода (карбоновые кислоты и их функциональные производные). Реакции ацилирования – образование ангидридов, сложных эфиров, сложных тиоэфиров, амидов – и обратные им реакции гидролиза.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: