Tema_13_Zachetnoe

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Ханты-Мансийского автономного округа – Югры
«Ханты-Мансийская государственная медицинская академия»
Кафедра медицинской и биологической химии
Методическая разработка практического занятия по дисциплине «Химия» для специальности 060101.65 «Лечебное дело» высшего профессионального образования
Занятие №13

Тема: Контрольная работа №3. Зачетное занятие.
Значение темы: Контрольное и зачетное занятия позволяют оценить степень усвоения основного содержания изученного материала, проверить виды умственных и практических умений.
Цель занятия: Провести контроль знаний по темам: «Классификация, номенклатура органических соединений», «Поли- и гетерофункциональные соединения», «Гетероциклические соединения». Провести контроль знаний и умений по дисциплине «Химия».

Вопросы, расчетные и ситуационные задачи на зачетное занятие:
Современные представления о природе электрона. Характеристика энергетического состояния электрона с использованием квантовых чисел. Квантово-механическая модель атома. Электронные и графические формулы для атомов и ионов Типы химических связей. Принцип образования ковалентной химической связи. Метод валентных связей. Природа
·- и
·-связей. Понятие о гибридизации атомных орбиталей. Взаимосвязь типа гибридизации и структуры молекул. Межмолекулярные взаимодействия.
Химическая термодинамика. Основные понятия термодинамики. Открытые, закрытые и изолированные системы. Экстенсивные и интенсивные состояния системы. Основные функции состояния системы.
Внутренняя энергия как функция состояния системы. Теплота и работа – две формы передачи энергии.
Первое начало термодинамики. Известные формулировки первого начала. Математическое выражение первого начала термодинамики. Изохорные и изобарные процессы. Энтальпия как функция состояния системы.
Применение первого закона термодинамики к биосистемам.
Закон Гесса. Стандартные теплоты образования и сгорания. Следствия из закона Гесса для расчета тепловых эффектов.
Биоэнергетика. Энергетическая ценность пищевых продуктов, обоснование рациона питания.
Второе начало термодинамики. Работы С. Карно, Р. Клаузиуса и Л. Больцмана в формировании понятия энтропии. Физический смысл энтропии. Математическое выражение второго начала термодинамики. Критерии самопроизвольно протекающего процесса в изолированной системе.
Применение второго начала термодинамики к живым организмам. Математическое выражение второго начала термодинамики для открытых систем. Роль экологических факторов на скорость изменения энтропии живых организмов.
Энергия Гиббса как функция состояния системы и критерий направленности процессов. Расчет (G для химических реакций. Анализ уравнения:
(G0 298 = (H0 298 - T(S0298.
Экзергонические и эндергонические реакции в живых организмах.
Обратимые и необратимые химические процессы. Условия возникновения химического равновесия. Уравнение изотермы для химического равновесия. Определение смещения равновесия по значениям Кс и Пс.
Уравнения изобары химической реакции. Влияние температуры на величину константы равновесия в эндо- и экзотермических реакциях. Расчет теплового эффекта реакции.
Понятие о стационарном состоянии живого организма, его характеристики. Сходство и различие стационарного состояния от химического равновесия. Гомеостаз и адаптация организма.
Предмет и основные понятия химической кинетики. Скорость химической реакции. Средняя и истинная скорость. Влияние концентрации на скорость химической реакции. Закон действующих масс.
Молекулярность и порядок реакции. Условия несовпадения молекулярности и порядка реакции. Кинетическое уравнение для реакций I-го порядка. Время полураспада для реакций первого порядка.
Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Вант-Гоффа. Теория активных соударений Аррениуса. Энергия активации.
Катализ и катализаторы. Механизм действия гомогенного катализа. Ферменты - биологические катализаторы, особенности ферментативного катализа
Растворы, определение. Понятие о растворимости. Физико-химические свойства воды, обуславливающие ее роль в качестве биорастворителя. Строение молекулы, образование межмолекулярных водородных связей. Роль воды в жизнедеятельности организмов.
Концентрация растворов, способы её выражения. Массовая доля, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, моляльная концентрация, молярная доля, титр. Техника приготовления растворов с заданной концентрацией (массовой долей и молярной концентрацией).
Задачи количественного анализа. Разновидность количественного анализа – титриметрический анализ. Титрование, титрант, точка эквивалентности. Классификация титриметрического анализа по типу химической реакции: кислотно-основное, осадительное, окслительно-востановительное, комплексометрическое.
Оборудование в титриметрическом анализе: бюретки, мерные колбы, мерные пипетки Мора и градуированные, мерные цилиндры, воронки конические колбы для титрования. Правила работы с оборудованием.
Теоретические основы, сущность алкалиметрического, ацидиметрического, перманганатометрического, иодометрического титрования. Используемые титранты, их концентрация, способы фиксирования точки эквивалентности, индикаторы.
Расчетные формулы, используемые в титриметрическом анализе согласно системы СИ.
Механизм и термодинамика процесса растворения. Характер изменения (Н и (S в процессе растворения твердых, жидких и газообразных веществ.
Растворимость, единицы её измерения. Влияние температуры на процесс растворения твёрдых, жидких и газообразных веществ.
Законы Дальтона, Генри и И.Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечения в барокамере и исследования электролитного состава крови.
Коллигативные свойства растворов. Диффузия. Закон Фика. Роль диффузии в процессах переноса веществ в биологических системах.
Давление пара растворителя, давление пара над раствором, причины его уменьшения. Закон Рауля. Относительное понижение давления пара над раствором.
Условия кипения жидкостей. Причины повышения температуры кипения растворов. Уравнение для расчёта (Ткип. Эбуллиометрический метод определения молярной массы растворённого вещества.
Условия замерзания жидкостей. Понижение температуры замерзания растворов, причина этого явления. Уравнение для расчета
·Тзам. Криометрический метод расчета молярной массы растворённого вещества.
Осмос. Условия, необходимые для осмоса. Механизм осмоса. Осмотическое давление. Уравнение Вант-Гоффа для расчета осмотического давления. Изотонические, гипертонические, гипотонические растворы. Явление плазмолиза и гемолиза.
Коллигативные свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Причина отклонения свойств растворов электролитов от законов Рауля и Вант-Гоффа. Уравнение, связывающее степень диссоциации и изотонический коэффициент.
Теория водных растворов сильных электролитов Дебая и Хюккеля. Активность, коэффициент активности, ионная сила раствора.
Основные положения протолитической теории кислот и оснований. Кислоты и основания по Бренстеду. Типы протолитических реакций. Характер ионизации слабых электролитов. Константы кислотности и основности, показатели кислотности (рКА) и основности (рКВ).
Ионное произведение воды. Водородный (рН) и гидроксильный (рОН) показатели среды. Пределы изменения рН для нейтральной, кислой и щелочной среды. рН среды важнейших биологических жидкостей. Изогидрия.
Расчет рН растворов сильных и слабых кислот и оснований.
Гидролиз солей. Типы и механизм гидролиза, условия смещения. Расчет рН гидролизующихся солей.
Буферные системы, их роль в организме. Буферные системы I и II типа. Механизм действия буферных систем. Расчет рН буферных систем I и II типа.
Буферная емкость. Буферная емкость по кислоте (ВА) и по щелочи (ВВ). Факторы, определяющие буферную емкость. Ацидоз. Алкалоз. Способы его устранения.
Буферные системы крови. Бикарбонатная, фосфатная, белковая и гемоглобиновая буферные системы. Их состав, механизм действия в присутствии кислот и щелочей.
Способы определения рН среды (химические, физико-химические).
Комплексные соединения. Состав и строение, исходя из теории А. Вернера. Классификация и номенклатура комплексных соединений.
Природа химической связи в комплексных соединениях. Линейные, тетраэдрические и октаэдрические комплексы.
Внутрикомплексные соединения. Их строение и особенность. Природные комплексные соединения. Общие представления о природе гема, хлорофилла, каталазы, цианкоболамина, цитохромов.
Образование внутрикомплексных соединений как основа хелатотерапии. Применение трилона А и Б, унитиола, тетацина и БАЛ как антидотов при отравлении тяжелыми металлами. Отразить химизм процессов.
Устойчивость комплексных соединений. Константа нестойкости и устойчивости комплексов. Применение комплексных соединений в медицине.
Электронная теория окислительно-восстановительных реакций (ОВР) (Л.В.Писаржевский). Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений в зависимости от положения элемента в Периодической системе элементов и степени окисления элементов в соединениях.
Сопряженные пары окислитель-восстановитель. Окислительно-восстановительная двойственность. Типы окислительно-восстановительных реакций: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования. Составление окислительно-восстановительных реакций методом электронного и ионно-электронного баланса.
Механизм возникновения электродного и редокс-потенциалов. Стандартные, реальные, формальные электродные и окислительно-восстановительные потенциалы (редокс-потенциалы). Уравнение Нернста-Петерса. Сравнительная сила окислителей и восстановителей.
Стандартное изменение энергии Гиббса и Гельмгольца окислительно-восстановительной реакции. Прогнозирование направления протекания ОВР реакций по разности ОВР потенциалов.
Влияние лигандного окружения центрального атома на величину редокс-потенциала. Влияние среды и внешних условий на направление окислительно-восстановительных реакций и характер образующихся продуктов.
Физико-химические принципы транспорта электронов в электронотранспортной цепи митохондрий. Механизм действия редокс-буферных систем.
Токсическое действие окислителей (нитраты, нитриты, оксиды азота). Обезвреживание кислорода, пероксида водорода, супероксид-иона. Применение редокс-реакций для детоксикации.
Классификация и сущность методов окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия, иодометрия.
Гетерогенные равновесия и процессы. Константа растворимости. 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. Остеотропность металлов.
Механизм функционирования кальциевого буфера. Применение хлорида кальция и сульфата магния в качестве антидотов.
Реакции, лежащие в основе образования конкрементов: уратов, оксалатов, карбонатов.
Классификация и сущность методов осадительного титрования. Аргентометрия.
Биогенные элементы. Органогенные элементы и их роль в живой клетке. Металлы жизни. Классификация химических элементов в организме по В.И. Вернадскому. Роль макро- и микро-элементов в живом организме. Концентрация химических элементов в органах человека. Эндемические заболевания.
Общая характеристика s-элементов. Изменение активности s-элементов в главной подгруппе. Степени окисления, особенности лития и бериллия. Оксиды, надпероксиды, пероксиды щелочных металлов. Биологическая роль s-элементов и применение соединений натрия, калия, кальция, магния и бария в медицине.
Общая характеристика d-элементов. Изменение химической активности d-элементов в подгруппах в направлении сверху вниз. Закономерности изменения кислотно-основных и окислительно-востановительных свойств d-элементов в зависимости от степени окисления. Характерные степени окисления для d-элементов, встречающихся в организме.
Общая характеристика элементов VIБ группы. Электронные формулы для хрома, молибдена, вольфрама и наиболее устойчивые их степени окисления. Характер соединений хрома в степени окисления +2, +3, +6. Биологическая роль Cr+3, Mo+6. Ксантиноксидаза и альдегидоксидаза – ферменты, содержащие Mo+6.
Общая характеристика элементов VIIБ группы. Электронные формулы для марганца, технеция и рения. Наиболее устойчивые степени окисления для них. Изменение химической активности в ряду указанных элементов. Соединения марганца в степени окисления +2, +4, +6, +7. Окислительная активность перманганат-иона в зависимости от среды. Биологическая роль Mn+2.
Общая характеристика d-элементов IIБ группы. Электронные формулы для цинка, кадмия и ртути. Характерные степени окисления. Амфотерный характер цинка, его оксида и гидроксида. Строение комплексных соединений данных элементов. Биологическая роль Zn+2. Карбоангидраза, карбоксипептидаза – биологические ферменты, их роль в организме. Хелатотерапия. Соединения цинка и ртути, применяемые в медицине. Токсическое действие на организм ртути и кадмия.
Общая характеристика р-элементов. Строение электронной структуры для р-элементов. Характер изменения свойств р-элементов по периодам и подгруппам. Наиболее характерные степени окисления. Правило ”четности”. Органогенные р-элементы. Макроэлементы.
Свойства р-элементов IIIА группы. Изменение активности элементов в подгруппе. Степени окисления. Бор и борные кислоты. Особенности борной кислоты. Амфотерный характер алюминия, его оксида и гидроксида. Биологическая роль Al+3. Соединения алюминия, применяемые в медицине.
Свойства р-элементов IVА группы. Электронные формулы и степени окисления. Биологическая роль углерода и кремния. Германий, олово – микроэлементы. Токсическое действие на организм свинца и его соединений.
Свойства р-элементов VА группы. Азот, свойства соединений азота в отрицательных степенях окисления: нитриды, гидразин, гидроксиламин, кислородные соединения и соответствующие им кислоты, соли. Токсическое действие нитратов, нитритов, оксидов азота. Фосфор, кислородные соединения, соответствующие им кислоты. Состав и биологическая роль АТФ и АДФ. Кислородные соединения мышьяка, кислоты, и соли мышьяка. Биологическая роль As+5. Токсическое действие As+5. Реакция Марша.
Свойства серы и её соединений. Действие тяжелых металлов на серосодержащие ферменты. Свойства сероводорода, его токсичность. Сернистая, серная и тиосерная кислоты.
Галогены. Электронные формулы, степени окисления. Водородные соединения галогенов. Кислородные соединения хлора. Хлорная вода. Жавелевая вода. Хлорная известь. Биологическая роль ионов F-, Cl-, Br-, J-. Применение соединений галогенов в медицине.
Поверхностные явления и поверхностное натяжение жидкостей. Единицы измерения. Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные и поверхностно нейтральные вещества. Строение молекулы ПАВ. Изотерма поверхностного натяжения. Поверхностная активность. Правило Дюкло - Траубе. Применение ПАВ в медицине.
Явление адсорбции. Понятие адсорбента и адсорбтива. Адсорбция на границе раздела: жидкость - газ, жидкость - жидкость. Уравнение Гиббса. Изотерма адсорбции. Строение адсорбционного слоя. Особенности адсорбции на границе твердое тело-газ, твердое тело-жидкость. Уравнение Лэнгмюра. Молекулярная адсорбция из растворов. Ионообменная адсорбция. Применение адсорбции в медицине (гемосорбция, иониты).
Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем. Условия и методы получения суспензий, эмульсий, коллоидных растворов. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем: броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, седиментационное равновесие. Оптические свойства дисперсных систем: рассеивание света. Закон Рэлея.
Строение коллоидной частицы. Мицелла, гранула, адсорбционный и диффузный слой. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем. Порог коагуляции. Явление коллоидной защиты и пептизации в медицине.
Методы очистки коллоидных растворов. Диализ, электродиализ, ультрафильтрация. Принцип работы искусственной почки.
Особенности растворения ВМС. Зависимость степени набухания от различных факторов. Вязкость растворов ВМС, уравнение Штаудингера. Вязкость крови и других биологических жидкостей. Коллигативные свойства растворов ВМС. Уравнение Галлера. Мембранное равновесие Доннана. Онкотическое давление плазмы и сыворотки крови.
Устойчивость растворов биополимеров. Застудневание, высаливание, коацервация растворов ВМС.
Кислотно-основные свойства азотсодержащих гетероциклов. Общие закономерности в изменении кислотных и основных свойств во взаимосвязи с природой атома в кислотном и основном центре и сольватационными эффектами.
Классификация и номенклатура органических соединений. Общие закономерности реакционной способности органических соединений как химическая основа их биологического функционирования. Понятия о реакциях электрофильного присоединения (АЕ.), электрофильного замещения (SЕ), нуклеофильного замещения SN2, SN1,
Кислотность и основность биологически активных соединений. Поляризуемость. Сопряженные кислоты и основания. Кислотные свойства соединений с водородосодержащими функциональными группами (спирты, тиолы, карбонильные соединения, амины.)
Основные свойства нейтральных молекул, включающих гетероатомы с неподеленной электронной парой (спирты, тиолы, простые эфиры, карбонильные соединения, амины). СН, ОН, NH-кислотность.
Кислотно-основные свойства азотсодержащих гетероциклов. Общие закономерности в изменении кислотных и основных свойств во взаимосвязи с природой атома в кислотном и основном центре и сольватационными эффектами.
Трехмерная структура биоорганических соединений. Принцип комплементарности при взаимодействии биоорганических соединений. Конформация, конфигурация. Стереоизомерия. Стереохимические формулы. Конформационные изомеры н-бутана.
Конформация циклических углеводородов. Понятие о хиральном центре. Определение абсолютной конфигурации. L -, D- и R -, S- номенклатуры. Энантиомеры, диастереомеры.
· -диастереомерия.
Реакции окисления и восстановления органических соединений. Реакции окисления спиртов, тиолов, сульфидов, карбонильных соединений. Реакции свободнорадикального окисления органических соединений. Реакции восстановления карбонильных соединений, дисульфидов, иминов, нитросоединений.
Понятие о биологически важных редокс-системах. Понятие о переносе гидрид-иона в действии системы НАД+ - НАДН. Понятие об одноэлектронном переносе и действии системы ФАД - ФАДН2. Окисление-восстановление в системе хинон – гидрохинон. Окислительное дезаминирование.
Поли- и гетерофункциональность как один из характерных признаков органических соединений, участвующих в процессах жизнедеятельности и используемых в качестве лекарственных веществ. Особенности химического поведения поли- и гетерофункциональных соединений: кислотно-основные свойства (амфолиты), циклизация и хелатообразование. Взаимное влияние функциональных групп.
Многоатомные спирты. Двухатомные фенолы. Полиамины. Двухосновные карбоновые кислоты. Аминоспирты, аминофенолы. Гидрокси- и аминокислоты. Влияние различных факторов на процесс образования циклов (стерический, энтропийный). Лактоны. Лактамы.
Одноосновные, двухосновные, трехосновные (лимонная) гидроксикислоты. Биосинтез лимонной кислоты.
Оксокислоты – альдегидо- и кетонокислоты. Кето- енольная таутомерия.
Гидрокси- и аминокислоты. Реакции циклизации. Лактоны, лактамы, их гидролиз.
Реакции элиминирования
·-гидрокси и
·-аминокислот.
Биологически активные гетероциклические соединения. Гетероциклы с одним гетероатомом. Пиррол, индол, пиридин, хинолин. Понятие о строении тетрапиррольных соединений (порфин, гем и др).
Гетероциклы с несколькими гетероатомами. Пиразол, имидазол, пиразин, пиримидин, пурин. Таутомерия на примере имидазола.
Углеводы. Моносахариды. Классификация. Стериоизомерия: D- и L-стереохимические ряды. Открытые и циклические формы. Формулы Фишера и Хеуорса. Фуранозы и пиранозы;
·- и
·-аномеры. Циклооксотаутомерия.
Дисахариды: мальтоза, целлобиоза, лактоза, сахароза. Строение. Циклооксотаутомерия. Восстановительные свойства.
Полисахариды: крахмал, гликоген, декстран, целлюлоза. Пектины: полигалактуроновая кислота. Первичная структура, гидролиз.
Гетерополисахариды. Первичная структура.
Пептиды. Номенклатура, строение пептидной группы. Синтез пептидов. Первичная структура белков. Частичный и полный гидролиз. Понятие о сложных белках. Гликопротеиды, липопротеиды, нуклеопротеиды, протеогликаны.
Нуклеиновые кислоты. Пиримидиновые и пуриновые основания. Ароматические свойства. Лактим – лактамная таутомерия. Комплементарность нуклеиновых оснований. Водородная связь в комплементарных парах. Структура и биологическая роль цАМФ и цГМФ.
Липиды. Омыляемые и неомыляемые липиды. Классификация. Важнейшие представители. Фосфолипиды. Фосфолипиды как компоненты биологических мембран. Физико-химические свойства фосфолипидов. Образование мицелл. Мицеллы как форма прицельной доставки лекарственных средств. Фосфолипиды – основа лекарственных и парафармацевтических препаратов. Липопротеиды плазмы крови. Липопротеиды низкой и высокой плотности. Хиломикроны.
Стероиды. Биологическая роль.
Углеводороды – родоначальники групп стероидов: эстран, андростан, прегнан, холан, холестан. Понятие о стероидных гормонах. Желчные кислоты. Холестерин.
Для определения общей кислотности желудочного сока 5 мл сока оттитровали раствором щелочи с концентрацией 0,095 моль/л в присутствии фенолфталеина. На реакцию израсходовано 2,5 мл раствора щелочи. Рассчитайте кислотность анализируемого сока в моль/л.
Рассчитайте массу навески КMnO4, необходимую для приготовления: а) 1 л раствора KMnO4 с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л, б) 0,5 л раствора KМnO4 c молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л для проведения работ по перманганатометрическому титрованию.
Для определения кальция в сыворотке крови его осаждают в виде СаС2О4, добавляя к 0,5 мл сыворотки оксалат аммония в избытке. Осадок отфильтровывают, промывают и растворяют в серной кислоте. Раствор титруют раствором KMnO4 c молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/л до неисчезающего розового окрашивания. Вычислите содержание кальция в миллимолях на 1 л сыворотки, если на титрование 0,5 мл сыворотки израсходовано 5 мл KMnO4.
Рассчитайте массовую долю (%) уксусной кислоты, если на 10 мл ее раствора израсходовано при титровании 20 мл 0,2 моль/л раствора гидроксида натрия.
На титрование 2,5 мл раствора щавелевой кислоты с концентрацией С(1/2Н2С2О4) = 0,1 моль/л израсходовано в среднем 27,5 мл раствора KMnO4. Рассчитайте С(1/5KMnO4), моль/л.
К 25 мл раствора серной кислоты с массовой долей 96% (( = 1,84 г/мл) прибавили 100 г воды. Рассчитайте массовую долю нового раствора и его молярную концентрацию, если плотность стала равной 1,23 г/мл.
Сколько граммов борной кислоты и этилового спирта (( = 0,80 г/мл) необходимо взять для приготовления 200 г 3% раствора?
Сколько мл раствора серной кислоты с массовой долей 98% (( = 1,84 г/мл) необходимо взять для приготовления 200 мл раствора с массовой долей 10% (( = 1,05 г/мл)?
Тактивин – лекарственный препарат полипептидной природы используется в медицинской практике как иммуномодулирующее средство. Форма выпуска: 0,01% раствор во флаконах по 1 мл. При офтальмогерпесе препарат назначают в виде подкожных инъекций по 0,010-0,025 мг один раз в сутки. Рассчитайте объемы 1% раствора тактивина, которые соответствуют суточной дозе препарата.
Ампициллин – полусинтетический антибиотик. Форма выпуска: таблетки и капсулы по 0,25 г. Суточная доза для детей составляет из расчета 100 мг/кг. Суточную дозу делят на 4-6 приемов. Рассчитайте, какую часть таблетки нужно дать ребенку массой 10 кг на один прием: а) при четырехкратном приеме; б) при шестикратном приеме препарата в сутки?
Пероксид водорода используется в медицине для обработки ран в виде раствора с массовой долей 3%. Докажите, что процесс разложения пероксида водорода в присутствии фермента каталазы является самопроизвольным, используя при этом значения: S0298(Н2О2) = 110 Дж/моль
·К, S0298(Н2О) = 70 Дж/моль
·К, S0298(О2) = 205 Дж/моль
·К.
На испарение 1 моля воды требуется 40 кДж. Сколько теплоты будет потеряно за день при выделении через кожу 720 г воды?
Рассчитайте стандартную энергию Гиббса для процесса окисления глюкозы по следующим данным:
·Н0обр(С6Н12О6) = -1264,4 кДж/моль,
·Н0обр(СО2) = -393 кДж/моль,
·Н0обр(Н2О) = -286 кДж/моль. Изменение энтропии всей реагирующей системы равно 0,259 кДж/моль.
Рассчитайте стандартную энтропию реакции: глицин + глицин = глицилглицин. Если S0298(глицилглицина) = 231 Дж/моль
·К, S0298(глицина) = 159 Дж/моль
·К, S0298(Н2О) = 70 Дж/моль
·К.
Почему реакция окисления глюкозы до глюкозы-6-фосфат, являясь эндергонической, протекает в организме в прямом направлении?
В организме человека реакция окисления этилового спирта протекает в две стадии. Первая – окисление этилового спирта до уксусного альдегида с участием фермента алкогольдегидрогеназы протекает по уравнению: С2Н5ОН + 1/2О2 = СН3СОН + Н2О. Рассчитайте
·Нр-ии, используя первое следствие закона Гесса.
Найти изменение внутренней энергии при испарении 90 г воды при температуре ее кипения. Теплота парообразования воды равна 40714 Дж/моль, Удельный объем жидкого пара 1,699 л/г. Давление нормальное.
Теплота сгорания углеводов, белков и жиров составляет 17; 17 и 39 кДж/г. Среднесуточная потребность в белках, жирах и углеводах для студентов – мужчин составляет 113; 106 и 451 г. Какова суточная потребность студентов – мужчин в энергии?
Почему процесс денатурации белка трипсина при 500С является самопроизвольным, хотя тепловой эффект реакции равен 2725 Дж/моль? Изменение энтропии для данной реакции 8,8 Дж/моль
·К.
Теплота сгорания глюкозы равна -2810 кДж/моль, теплота сгорания этилового спирта равна -1366 кДж/моль. На основании этих данных вычислите тепловой эффект биохимического процесса брожения глюкозы: С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2.
Константа равновесия разложения лекарственного вещества в автоклаве при 413 К равна 0,396
·105 Па, а при 443 К – 1,286
·105 Па. Вычислить тепловой эффект реакции.
Рассчитайте константу равновесия, если
·G0298 для данной реакции равно 4,478 кДж/моль.
Температура кипения раствора, содержащего 6,4 г адреналина в 360 г CCl4 на 0,49 К выше температуры кипения чистого CCl4. Кэ = 5,02 кг
·К/моль. Какова молярная масса адреналина?
Этиловый спирт внутривенно иногда вводят при гангрене и абсцессе легкого в виде раствора с массовой долей 20%. Определите, будет ли при 370С этот раствор изотоничен плазме крови? Плотность раствора принять за 1 г/мл.
Почему при аллергических реакциях, сопровождающихся отеками тканей, в организм вводят высококонцентрированные растворы хлорида кальция (10%) и глюкозы (20%)?
Сколько граммов глюкозы нужно растворить в 270 г воды для повышения температуры на 1 градус?
Осмотическое давление плазмы крови равно 780000 н/м2. Рассчитайте, сколько граммов хлорида натрия необходимо для приготовления 200 мл раствора изотоничного плазме крови. Степень диссоциации хлорида натрия равна 95%.
Опишите состояние эритроцитов при 310 К в растворах сахарозы с массовой долей 8% (плотность 1,03 г/мл) и глюкозы 2% (1,006 г/мл).
Рассчитайте молярное соотношение компонентов буферной системы, содержащей NH4OH и NH4Cl, имеющей рН = 9,86, Кв(NH4OH) = 1,79·10-5.
Константа скорости реакции гидролиза трипептида аланилглицилглицина, которая протекает как реакция первого порядка, равна 0,0116 мин-1. Какое количество исходного вещества (в процентах) прореагирует за 1 час?
Реакция разложения пероксида водорода в водном растворе протекает как реакция первого порядка. Период полураспада при данных условиях 15,86 мин. Определите, какое время требуется для разложения 99% взятого количества пероксида водорода.
Из 1кг сахарозы при превращении ее в глюкозу и фруктозу в присутствии воды и фермента, сахарозы за 5 часов осталось 0,6 кг. Какое количество сахарозы останется через 2 ч 20 мин? Определите время полураспада.
Определите концентрацию ионов водорода в плазме крови, если рН =7,3.
Определите рН буферного раствора, который получен смешиванием 0,1 моль/л раствора NH4Cl и 0,1 моль/л раствора NH4OH в соотношении: а) 1:1, б) 1:4, в) 4:1. KВ(NH4OH) = 1,79·10-5.
Буферная емкость по кислоте 0,05 моль/л, рассчитайте, какой объем хлороводородной кислоты концентрацией 0,1 моль/л необходимо добавить к 1 л биологической жидкости, чтобы уменьшить ее рН с 7,35 до 7,1?
Сколько молей эквивалента аскорбиновой кислоты необходимо ввести больному для нормализации крови при алкалозе, если рН его крови 7,65 (норма 7,45) общее количество крови 5 л, емкость по кислоте 0,05 моль/л.
Определите концентрацию ионов водорода желчи в протоках, если ее рН = 7,8-8,5.
Запишите выражения для константы нестойкости следующих комплексных соединений: [Ni(NH3)4](OH)2, K2[HgJ4], Na3[Al(OH)6], K2[BiJ4], [Cr(H2O)3Cl3], [Cr(NH3)6]Cl3, Na3[Cr(OH)5Cl], K3[Fe(CN)6].
На титрование 50 мл воды с эриохромом черным Т было затрачено 4,58 мл раствора комплексона III с молярной концентрацией 0,05114 моль/л. Рассчитайте жесткость воды. Запишите химизм реакций, находящихся в основе количественного определения жесткости воды.
Отразите химизм взаимодействия унитиола (2,3-димеркаптопропансульфоната натрия), Трилона А, Трилона Б, БАЛ с солями токсичных металлов (ртуть, мышьяк).
Структурными формулами отразите строение активного центра биологических комплексов: хлорофилла, гемоглобина, цианкобаламина, каталазы.
Формальные потенциалы некоторых биологически важных редокс-систем цепи тканевого дыхания при 298 К, рН = 7 имеют значения:
·(Оксалоацетат+2Н+/Малат) = -0,17 В;
·(НАД++Н+/НАДН+) = -0,32 В;
·(ФАД+2Н+/ФАДН2) = -0,22 В;
·(НАДФ++Н+/НАДФН+) = -0,324 В;
·(Убихинон+2Н+/Убихинон-Н2) = +0,1 В;
·(Цитохром-Fe3+/Fe2+) = +0,26 В;
·(Цитохром аа3-Fe3+/Fe2+) = +0,81 В;
·(О2(газ)+4Н+/2Н2О) = +0,82 В. В процессе тканевого дыхания происходит перенос протонов водорода и электронов от окисляемого субстрата на кислород с участием переносчиков, функцию которых выполняют ферменты. Исходя из значений окислительно-восстановительных потенциалов, составьте электронно-транспортную цепь последовательного переноса протонов и электронов от субстрата на акцептор.
Рассчитайте массовую долю аскорбиновой кислоты (М(C6H8O6) = 176,13 г/моль) в процентах, если точную массу ее 0,1235 г растворили в воде и оттитровали раствором йода с молярной концентрацией эквивалента 0,098 моль/л. На титрование затрачено 14,0 мл раствора йода.
Сформулируйте правило константы растворимости (произведения растворимости). Запишите выражения констант растворимости для сульфата кальция и карбоната кальция. Используя справочные данные, сравните их растворимость.
В растворе присутствуют в равных концентрациях сульфат- и карбонат-ионы. В каком порядке будут образовываться осадки сульфата и карбоната кальция при постепенном добавлении раствора, содержащего ионы кальция?
Сформулируйте условия растворения осадка. При помощи, каких приемов и химических реакций можно растворить осадок оксалата кальция (СаC2O4)?
Неорганическую основу костной ткани составляют соединения, содержащие ионы кальция, фосфат-, гидроксид-ионы. Ионы кальция при рН = 7,4 образуют с анионами фосфорной кислоты ряд солей. Используя параметры растворимости (s(CaHPO4) = 7,1·10-2 г/л; s(Ca(H2PO4)2) = 14,7 г/л; s(Ca4(HPO4)3) = 2,0·10-4 г/л; s(Ca5(PO4)3ОН) = 5,4·10-5 г/л), составьте ряд последовательных реакций, приводящих к образованию термодинамически устойчивой формы фосфата кальция в условиях, характерных для организма.
Костная ткань зуба содержит Ca5(PO4)3ОН (гидроксидфосфат кальция), Ca5(PO4)3F (фторидфосфат кальция). Каким образом можно защитить костную ткань зубов от неблагоприятных факторов окружающей среды?
Какая система обеспечивает поддержание концентрации ионов кальция в плазме крови?
Приведите реакции, лежащие в основе образования конкрементов: карбонатов, уратов, оксалатов.
Приведите примеры использования процессов образования и растворения осадков для коррекции патологических состояний.
Напишите уравнения гидролиза карбоната и гидрокарбоната натрия, укажите рН раствора. Почему нельзя применять раствор карбоната натрия для полоскания горла при воспалении?
Подберите коэффициенты в следующих окислительно-восстановительных реакциях:
NaJ + H2SO4 Na2SO4 + J2 + H2S + Н2О
NaClO3 + NaCl + H2SO4 NaHSO4 + Cl2 + Н2О
K2S + K2Cr2O7 + H2SO4 S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Н2О
Сколько углекислого газа (н.у.) необходимо для получения гидрокарбоната натрия из 10 л раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента равной 2?
В хирургической практике применяется раствор пероксида водорода с массовой долей 3%. Сколько миллилитров раствора пероксида водорода с массовой долей 26% (
· = 1,1 г/мл) необходимо взять для приготовления 500 мл 3% раствора (
· = 1,05 г/мл)?
При некоторых заболеваниях в организм вводят раствор хлорида натрия с массовой долей 0,9%, называемый физиологическим. Вычислите сколько воды и соли нужно взять для приготовления 1 л физиологического раствора, плотность которого 1,005 г/мл.
Каким свойством должно обладать вещество, которое используется как противоядие перманганату калия?
Раствор, содержащий 0,85 г хлорида цинка в 125 г воды, кристаллизуется при -0,230С. Определите кажущуюся степень диссоциации хлорида цинка.
Медный купорос (CuSO4·5Н2О) применяется в медицине как антисептическое и вяжущее средство. Определите массовую долю сульфата меди(II) в растворе, полученном при растворении 50 г медного купороса в 450 г воды.
Сульфат цинка применяется в виде 0,25% раствора, как глазные капли. Сколько нужно добавить воды к 25 г раствора сульфата цинка с массовой долей 2%, чтобы приготовить глазные капли?
Как изменится скорость реакции 2NO(г) + О2(г) = 2NO2(г), если уменьшить объем реакционного сосуда в 3 раза.
Какие объемы растворов HCl с молярной концентрацией 2 моль/л и 6 моль/л нужно смешать для приготовления 500 мл раствора HCl с молярной концентрацией 3 моль/л. изменением объема пренебречь.
Для компенсации недостатка «соляной кислоты» в желудочном соке применяют ее растворы как лекарственные формы. Сколько миллилитров хлороводородной кислоты с массовой долей 24% (
· = 1,12 г/мл) необходимо для приготовления 200 мл 0,1 моль/л раствора HCl?
Напитки, содержащие в растворенном виде углекислоту, вызывают гиперемию слизистых оболочек, и усиливают секреторную активность желудочно-кишечного тракта. По этому важно знать рН водных растворов углекислоты. Найти концентрацию ионов водорода в 0,01 моль/л растворе угольной кислоты. К1 = 4,5·10-7
Сколько таблеток йодида калия необходимо назначать в сутки детям и взрослым, если потребность в йоде для детей составляет 50 мг, а для взрослых 200 мг. Одна таблетка йодида калия имеет массу 130 мг.
Напишите строение мицеллы сульфида меди, йодида серебра и карбоната кальция, если при электрофорезе они движутся к катоду. Определите заряд гранулы.
Расположите в ряд электролиты по увеличению порога коагуляции: фосфат натрия, тиоцианат калия, йодид цезия, сульфат натрия, хлорид натрия.
Максимальная адсорбция для изоамилового спирта равна 7
·10-6 моль/см2, молярная масса 88 г/моль, плотность 0,81 г/см3. Определите толщину и площадь, занимаемую одной молекулой на поверхности раздела.
Определите величину адсорбции водного раствора изовалериановой кислоты при 150С, если концентрация кислоты 0,25 моль/л, поверхностное натяжение раствора кислоты 35
·10-3 н/м, а поверхностное натяжение воды при 150С равно 73,4
·10-3 н/м.
Изоэлектрическая точка миозина мышц равна 5. При каких значениях рН = 2; 4; 5; или 7 набухание будет наименьшим? С чем это связано?
При рН = 6 инсулин остается на старте при электрофорезе. К какому электроду инсулин будет перемещаться в растворе хлороводородной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л?
К какому электроду будут передвигаться частицы белка (рI = 4,0) при электрофорезе в ацетатном буферном растворе, приготовленном из 100 мл раствора ацетата натрия с концентрацией 0,1 моль/л и 25 мл раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,2 моль/л?
Будет ли происходить набухание желатина (рI = 4,7) в ацетатном буфере с равным содержанием компонентов при температуре 00C? Как можно интенсифицировать процесс набухания желатина?
Рассчитайте онкотическое давление раствора белка (относительная молекулярная масса 10000) с массовой долей 10% при температуре физиологической нормы.
Отразите процесс окислительного дезаминирования для данной кислоты: HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH. Назовите кислоту и продукты реакции.
В качестве антидота при отравлениях мышьяком используют 2,3-димеркаптопропанол (БАЛ). Укажите центры кислотности, какие из них преимущественно взаимодействуют с солями мышьяка.
Отразите процесс получения лимонной кислоты путем взаимодействия щавелевоуксусной кислоты с ацетил КоА.
Напишите уравнение реакции переаминирования следующих кислот: CH3-CH2-CH(NH2)-COOH и СН3-С(O)-СООН.
Приведите уравнение реакции окисления – восстановления в паре органических кислот янтарная (бутандиовая) – фумаровая в присутствии ФАД. Данная реакция имеет место в цикле Кребса.
Приведите уравнение реакции окисления-восстановления в паре органических кислот: яблочная (2-гидроксибутандиовая) – щавелевоуксусная в присутствии НАД+. Данная реакция имеет место в цикле Кребса.
Отобразите строение и название нуклеотида, являющегося мономерным звеном РНК.
Запишите формулу липида – кефалина. Напишите реакцию гидролиза данного липида, назовите полученные продукты.
Одной из реакций обезвреживания аммиака в тканях является ферментативный синтез аспарагина из аспарагиновой кислоты. Определите механизм процесса. Напишите уравнение реакции.
Глутатион представляет собой трипептид
·-глутамилцистеинилглицин. Он участвует в окислительно-восстановительных реакциях, выполняя функцию «защиты» других белков от окисления. Запишите окисленную и восстановленную формы глутатиона.
Запишите в виде уравнений цепочку последовательных реакций: глюкоза глюкозо-6-фосфат фруктозо-6-фосфат. К какому типу реакций относятся указанные превращения, каковы условия их протекания в организме?
Отобразите формулы азотистых оснований пиримидинового ряда, входящие в состав ДНК. Покажите схему комплементарности между аденином и тимином.
Выберите среди приведенных ниже кислот одно-, двух-, трехосновные: молочная (2-гидроксипропановая), винная (2,3-дигидроксибутандиовая), лимонная (3-гидрокси-3-карбоксипентандиовая), пировиноградная (2-оксопропановая), малоновая (пропандиовая). Приведите уравнение реакции взаимодействия винной кислоты с гидроксидом меди(II).
Запишите формулы пиридоксаля, пиридоксальфосфата (витамин В6), приведите уравнение реакции аминокислот с пиридоксальфосфатом. Какова биологическая роль данных реакций?
Покажите схему строения целлюлозы, структурным звеном которой является
·-D-глюкопираноза. Приведите реакцию ацилирования целлюлозы уксусным ангидридом.
Приведите уравнение реакции, по которой можно определить наличие в белке остатков аминокислот (цистеина, метионина), содержащих атомы серы.
Изобразите структурные формулы гетероциклических оснований, входящих в состав пуриновых нуклеотидов. Приведите формулы 5-аденозинмонофосфата, 5-гуанозинмонофосфата.
Докажите ароматичность тиофена.
Отразите процесс окисления-восстановления в системе гидрохинон – хинон в присутствии НАД+.
Напишите реакцию образования мальтозы и докажите её принадлежность к восстанавливающим дисахаридам.
Отразите процесс декарбоксилирования триптофана до триптамина и серотонина. Биологическая роль данной реакции.
Напишите уравнение получения дипептида: метионил-глицин (мет-гли).
Одной из стадий биосинтеза хлортетрациклина в грибах является хлорирование фенола. Опишите механизм данной реакции.
Опишите механизм окислительно-восстановительной реакции: пировиноградная - молочная кислота в присутствии НАД+ / НАДН+Н+
Этилхлорид (средство для ингаляционного наркоза) получают в промышленности из этилового спирта. Напишите уравнение соответствующей реакции и объясните механизм нуклеофильного замещения.
Напишите уравнение реакции биологического восстановления ацетоуксусной кислоты (СН3 – С(О) – СН2 – СООН). Какова роль образующегося продукта?
Структура АТФ. Укажите виды связей в данном соединении.
Напишите формулу ментола (2-изопропил-5-метил-циклогексанол-1), который входит в состав препарата «Валидол». Является ли данное соединение ароматическим?
Какое соединение - норадреналин или адреналин - будет обладать большими основными свойствами? Дайте объяснение.
Какие окислительно-восстановительные процессы наблюдаются в системе янтарная кислота – фумаровая кислота в присутствии ФАД?
Приведите химизм взаимодействия
·-аланина с хлороводородной кислотой и гидроксидом натрия. Какие свойства аминокислот подтверждаются с помощью указанных реактивов?
На основе 4-амино-1-гидроксибензола синтезируется ряд жаропонижающих средств. Напишите формулу этого соединения.
Напишите уравнение взаимодействия фосфатидной кислоты с холином. Дайте название полученному липиду. Какова его биологическая роль?
Напишите уравнение реакции получения трипептида: глицил-аланил-валин. Приведите его сокращенное название.
Отразите структуру пиримидиновых оснований – урацила, тимина, цитозина. В лактимной или лактамной форме они существуют в физиологических условиях?
Отразите процесс окислительного дезаминирования для
·-глутаминовой кислоты (2-аминопентандиовая) в присутствии НАД+.
Напишите формулу хитина, состоящего из остатков N-ацетил-D-глюкозамина, связанных между собою
·-1,4-гликозидными связями. Какова его биологическая роль?
Изобразите фрагмент вторичной структуры ДНК. Покажите схему комплементарности между гуанином и цитозином.
Сравните кислотность этанола, уксусной и молочной кислот. Напишите уравнения реакций указанных соединений с раствором гидроксида калия.
Приведите уравнение реакции разложения лимонной кислоты. С помощью каких реакций можно обнаружить продукты разложения?
Напишите реакцию внутримолекулярной дегидратации
·-аминомасляной кислоты. Назовите продукт реакции, его значение для медицины.
Напишите реакцию гидролиза дипальмитоилфосфатидилэтаноламина. Как осуществляется реакция гидролиза «in vitro» и «in vivo»?
Обезвреживание бензойной кислоты в организме человека и животных осуществляется взаимодействием с глицином с образованием гиппуровой кислоты. Напишите реакцию образования гиппуровой кислоты, определите механизм реакции.
Приведите формулы соединений, содержащих пиррольный и пиридиновый атомы азота.
С учетом ориентирующего влияния заместителей напишите продукты нитрования ПАБК (п-аминобензойная кислота), резорцина (1,3-дигидроксибензол) и 1,3-динитробензола. Как будет изменяться способность к реакциям электрофильного замещения в данном ряду соединений?
Сравните между собой электронное строение пиридина, никотиновой кислоты и 3-гидроксипиридина. Являются ли эти соединения ароматическими? Почему? Расположите вещества в ряд по изменению активности в реакциях электрофильного замещения.
Приведите формулы гетероциклов: пиррол, имидазол, пиридин, хинолин. Укажите, какие из гетероатомов выполняют роль электронодоноров, какие – электроноакцепторов? Сравните основность в ряду указанных соединений.
Приведите формулы многоатомных спиртов: этиленгликоля, глицерина. Покажите механизм образования хелатных комплексов как качественную реакцию на
·-диольный фрагмент. Напишите реакцию нитрования указанных соединений, использующихся для получения фармпрепаратов гипотензивного действия.
Опишите структуру и биосинтез S-аденозилметионина по реакции между метионином и аденозинтрифосфатом. Приведите примеры алкилирования коламина и норадреналина.
Напишите схемы реакции D-глюкозы с метанолом, этиламином, гидроксидом меди (II).
Напишите уравнение реакции альдольной конденсации между N-ацетил-D-маннозамином и пировиноградной кислотой (получение N-ацетил-D-нейраминовой (сиаловой) кислоты). Какова биологическая роль сиаловых кислот?
Качественно сравните кислотность муравьиной, уксусной, трихлоруксусной кислот. Приведите реакции указанных соединений с этанолом, назовите продукты, приведите схему механизма реакции этерификации.
Напишите синтез ацетилхолина с участием аминоспирта – холина и уксусной кислоты. Укажите биологическую роль указанного соединения.
Напишите уравнения реакций гидролиза триолеилглицерола, назовите продукты превращений.
Приведите качественные реакции на аминокислоты и белки.

Примерные вопросы компьютерного тестирования:

Примерный билет на зачет:
Билет №
Механизм действия буферных систем. Расчет рН буферных систем I и II типа.
Осмотическое давление плазмы крови равно 7,8 ( 105 н/м2. Рассчитайте, сколько граммов хлорида натрия необходимо для приготовления 500 мл раствора изотоничного плазме крови, если степень диссоциации хлорида натрия 95%?
Изобразите структуру гема. Какой ион является комплексообразователем в данном природном соединении?
Напишите синтез ацетилхолина с участием аминоспирта – холина и уксусной кислоты. Укажите биологическую роль указанного соединения.
Основная литература: 1, 2, 3, 4, 5.
Дополнительная литература: 6, 7, 8, 9, 10, 11.


15

Приложенные файлы

  • doc 18017171
    Размер файла: 143 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий