Дисперсные системы. Коллоиды в организме человека

Занятие № 15

ВОПРОСЫ К ЗАЧЁТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ХИМИЯ”

Часть I. Теория

Химическая термодинамика и её применение к биосистемам

1. Основные понятия термодинамики: термодинамическая система, окружающая среда, термодинамические параметры, термодинамическое состояние, термодинамический процесс, внутренняя энергия, энтальпия (определение, классификация, примеры).

2. Первое начало термодинамики: формулировки, связь с ЗСЭ. Применение первого начала термодинамики к биосистемам.

3. Значение и сущность 2 начала т/д. Необратимость самопроизвольных процессов Свободная и связанная энергия.

4. 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.

5. 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

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

7. Скорость химической реакции: определение, средняя и истинная скорости.

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

9. Молекулярность элементарного акта реакции. Определение молекулярности сложной реакции.

10. Порядок реакции. Кинетические уравнения реакции нулевого, первого и второго порядков.

11. Зависимость скорости реакции от температуры: правило Вант-Гоффа, особенности температурного коэффициента для биохимических процессов, уравнение Аррениуса.

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

13. Прогнозирование смещения химического равновесия (принцип Ле-Шателье).

Растворы и их роль в жизнедеятельности

14. Роль воды и растворов в жизнедеятельности. Физико-химические свойства воды, обусловливающие её уникальную роль как единственного биорастворителя.

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

16. Следствие из закона Рауля: понижение температуры замерзания раствора, повышение температуры кипения раствора.

17. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа: вывод, формулировка.

18. Осмотические свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент.

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

20. Роль осмоса в биологических сиcтемах. Плазмолиз и цитолиз.

Буферные системы и их роль в организме человека

21. Буферные растворы и системы: определение, состав, классификация.

22. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН кислотных и основных буферных систем.

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

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

25. Буферные системы крови: состав, классификация. Механизм действия гидрокарбонатной, фосфатной и белковой буферных систем.

26. Понятие о кислотно-основном состоянии организма: определение, механизмы, регуляция.

Комплексные соединения: состав, строение, значение для организма человека, применение в медицине

27. Координационная теория Вернера. Структура комплексных соединений.

28. Классификация комплексных соединений по заряду комплексной частицы и природе лигандов (примеры). Внутрикомплексные соединения.

29. Пространственное строение комплексных соединений.

30. Константы нестойкости и устойчивости комплексных частиц.

31. Металло-лигандный гомеостаз и причины его нарушения.

32. Термодинамические принципы хелатотерапии.

Химические свойства и биологическая роль биогенных элементов

33. Понятие биогенности химических элементов. Биосфера, круговорот биогенных элементов. Кларки элементов

34. Классификация химических элементов по степени важности для процессов жизнедеятельности, биогенные элементы в периодической системе.

35. Концентрирование биогенных элементов живыми системами.

36. Классификация биогенных элементов по их содержанию в организме и по функциональной роли.

37. Биологическая роль натрия, калия, кальция, магния.

38. Общая характеристика d-элементов: положение в ПС, электронные структуры атомов и ионов, изменение в периодах и группах радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации, ОЭО. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства и закономерности их изменения.

39. Железо, медь, цинк, марганец, молибден, хром, кобальт в организме: содержание, биологическая роль.

Дисперсные системы. Коллоиды в организме человека

40. Дисперсные системы: определение, классификация (по степени дисперсности, по агрегатному состоянию фаз), примеры.

41. Получение коллоидных растворов. Дисперсионные методы: механический, ультразвуковой, пептизации. Конденсационные методы: физические (замены растворителя), химические (гидролиза, двойного обмена).

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

43. Коагуляция. Виды коагуляции: скрытая и явная. Порог коагуляции, пороговая концентрация. Седиментация.

44. Правило Шульце-Гарди. Взаимная коагуляция.

45. Биологическое значение коагуляции. Коллоидная защита и пептизация, значение этих явлений в медицине.