- •Медична хімія
- •Медична хімія Навчальний посібник
- •Кислотно-основна рівновага та комплексоутворення в біологічних рідинах заняття № 1
- •1. Тема: Вступ до практикуму. Техніка безпеки роботи в лабораторії.
- •4. Основні базові знання, вміння та навички,
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для підготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •1. Тема. Біогенні р-елементи: біологічна роль, застосування в медицині.
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для підготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •9. Література.
- •1. Тема. Біогенні d-елементи : біологічна роль, застосування в медицині.
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для підготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •9. Література.
- •1. Тема. Комплексоутворення в біологічних системах.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •9. Література.
- •Заняття № 5
- •1. Тема: Величини, що характеризують кількісний склад розчинів.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні
- •5. Граф логічної структури
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття (самостійна позааудиторна робота студентів)
- •Задачі для самостійного розв’язування (самостійна позааудиторна робота студентів)
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 6
- •1. Тема: Приготування розчинів.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні
- •5. Граф логічної структури
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 7
- •1. Тема: Основи титриметричного аналізу.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті
- •Заняття № 8.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •1. Тема. Кислотно-основна рівновага в організмі.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопіготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті
- •9. Література.
- •Заняття № 10.
- •1. Тема. Буферні системи, класифікація та механізм дії.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідн для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури. Буферні розчини
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття (самостійна позааудиторна робота студентів).
- •7. Завдання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 11
- •1. Тема. Визначення буферної ємності. Роль буферів у біосистемах.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички,
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття (самостійна позааудиторна робота студентів).
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 12
- •1. Тема: Колігативні властивості розчинів.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури
- •7. Завдання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •Задачі для самостійного розв’язування (самостійна позааудиторна робота студентів) Задача № 1
- •Температура замерзання розчину, що містить 1,7 г хлориду цинку
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •Заняття № 13 Підсумковий контроль засвоєння модулю 1
- •Перелік питань до підсумкового контролю модулю 1. Хімія біогенних елементів. Комплексоутворення в біологічних рідинах.
- •Кислотно-основні рівноваги в біологічних рідинах.
- •Модуль 2. Рівноваги в біологічних системах на межі поділу фаз.
- •1. Тема. Теплові ефекти хімічних реакцій в розчинах.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні
- •5. Граф логічної структури. Хімічна термодинаміка
- •Енергія Гіббса
- •Особливості термодинаміки Термохімічні
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді.
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •1.Тема. Кінетика біохімічних реакцій.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •1. Тема. Кінетика біохімічних реакцій.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 4.
- •1. Тема. Хімічна рівновага. Добуток розчинності.
- •4. Основні базові знання, вміння, навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •1. Тема. Визначення окисно-відновного потенціалу.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні для засвоєння теми.
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •1. Тема. Сорбція біологічно-активних речовин на межі поділу фаз.
- •4. Основні базові знання, вміння та навички,
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді.
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 7
- •1.Тема. Іонний обмін. Хроматографія.
- •4. Основні базові знання, вміння та навички,
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •1. Тема. Одержання, очистка та властивості колоїдних розчинів.
- •4. Основні базові знання, вміння та навички,
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді.
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •1. Тема. Коагуляція колоїдних розчинів.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички,
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді.
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 10
- •1. Тема. Колоїдний захист.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички,
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді.
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 11
- •1. Тема. Властивості розчинів біополімерів. Ізоелектрична точка білка.
- •4. Основні базові знання, вміння і навички,
- •5. Граф логічної структури.
- •6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття
- •7. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді.
- •8. Вказівки до роботи студентів на занятті.
- •9. Література.
- •Заняття № 12 Підсумковий контроль засвоєння модулю 2
- •Термодинамічні та кінетичні закономірності перебігу процесів та електрокінетичні явища в біологічних системах.
- •Фізико-хімія поверхневих явищ. Ліофобні та ліофільні дисперсні системи.
- •Методичні вказівки для позааудиторної самостійної роботи студентів з тем, що винесені на самостійне опрацювання.
- •1. Тема. Добуток розчинності. Умови утворення та розчинення осадів.
- •4. Opiєhtobha картка для самостійного опрацювання.
- •5. Питання для самостійного опрацювання.
- •Правильні відповіді
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •1. Tемa. Розчини. Розрахунки в титриметричному аналізі.
- •3. Орієнтовна картка для самостійного опрацювання
- •4. Задачі для самостійного розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •5. Література.
- •1. Тема. Окисно-відновне титрування (оксидиметрія).
- •4. Орієнтовна картка для самостійного опрацювання
- •5. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •1. Тема. Оксидиметрія. Метод йодометрії.
- •4. Opієhtовha картka для самостійного опрацювання
- •5. Питання для самостійного опрацювання
- •Правильні відповіді
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література
- •1. Тема. Період напівперетворення. Фотохімічні реакції. Фотосинтез.
- •4. Орієнтовна картка для самостійного опрацювання.
- •5. Питання для самостійного опрацювання.
- •Правильні відповіді
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •1. Тема. Особливості кінетики ферментативних процесів.
- •4. Орієнтовна картка для самостійного опрацювання.
- •5. Питання для самостійного опрацювання.
- •Правильні відповіді
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •1. Тема. Гальванічні кола.
- •4. Орієнтовна картка для самостійного опрацювання.
- •5. Питання для самостійного опрацювання.
- •Правильні відповіді
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •1. Тема. Аерозолі, суспензії, емульсії. Порошки, пасти, креми.
- •4. Орієнтовна картка для самостійного опрацювання.
- •5. Питання для самостійного опрацювання.
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •1. Тема. Напівколоїдні мила, детергенти.
- •4. Оріентовна картка для самостійного опрацювання.
- •5. Питання для самостійного опрацювання.
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •1. Тема. Драглювання розчинів вмс. Механізм драглювання. Тиксотропія. Синерезис. Біологічна роль драглювання. Висолювання біополімерів із розчинів. Коацервація та її роль у біологічних системах.
- •4. Орієнтовна картка для самостійного опрацювання.
- •5. Питання для самостійного опрацювання.
- •Правильні відповіді.
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •1. Тема. Аномальна вязкість розчинів вмс. Вязкість крові.
- •4. Орієнтовна картка для самостійного опрацювання.
- •5. Питання для самостійного опрацювання.
- •Правильні відповіді.
- •6. Питання для контролю знань.
- •7. Література.
- •Заняття № 7. Іонний обмін. Хроматографія………………………………………………... 87
- •Заняття № 11. Властивості розчинів біополімерів. Ізоелектрична точка білка…………. 104. Заняття № 12. Підсумковий контроль засвоєння модулю 2
Заняття № 13 Підсумковий контроль засвоєння модулю 1
“Кислотно-основні рівноваги та комплексоутворення в біологічних рідинах”.
Перелік питань до підсумкового контролю модулю 1. Хімія біогенних елементів. Комплексоутворення в біологічних рідинах.
1. Електронна структура біогенних елементів. Типові хімічні властивості елементів та їх сполук (реакції без зміни ступеня окиснення, зі зміною ступеня окиснення, комплексоутворення). Зв’язок між місцезнаходженням s-, p-, d-елементів в періодичній системі та їх вмістом в організмі.
2. Розчини комплексних сполук. Сучасні уявлення про будову комплексних сполук. Класифікація комплексних сполук (за природою лігандів та зарядом внутрішньої сфери).
3. Константи нестійкості та стійкості комплексних іонів. Основи комплексонометрії.
4. Внутрішньокомплексні сполуки. Поліядерні комплекси. Комплексні сполуки в біологічних системах. Уявлення про будову гемоглобіну.
Кислотно-основні рівноваги в біологічних рідинах.
1. Розчини в життєдіяльності. Ентальпійний та ентропійний фактори розчинення та їх зв’язок з механізмом розчинення.
2. Розчинність газів у рідинах та її залежність від різних факторів. Закон Генрі-Дальтона. Вплив електролітів на розчинність газів. Розчинність газів в крові.
3. Розчинність твердих речовин та рідин. Розподіл речовин між двома рідинами, що не змішуються. Закон розподілу Нернста, його значення у явищі проникності біологічних мембран.
4. Рівновага у розчинах електролітів. Закон розведення Оствальда.
5. Дисоціація води. Іонний добуток води. рН біологічних рідин.
6. Добуток розчинності. Умови утворення та розчинення осадів.
7. Типи протолітичних реакцій. Реакції нейтралізації, гідролізу та іонізації.
8. Гідроліз солей. Ступінь гідролізу, залежність його від концентрації та температури. Константа гідролізу.
9. Основи титриметричного аналізу. Методи кислотно-основного титрування. Кислотно-основні індикатори та принципи їх підбору.
10. Буферні системи та їх класифікація, рН буферних розчинів.
11. Механізм дії буферних систем.
12. Буферна ємність та фактори, від яких вона залежить. Буферні системи крові.
13. Колігативні властивості розбавлених розчинів: зниження температури замерзання, підвищення температури кипіння. Закони Рауля. Кріометрія та ебуліометрія.
14. Колігативна властивість розбавлених розчинів – осмос. Осмотичний тиск. Закон Вант-Гоффа. Плазмоліз та гемоліз.
15. Колігативні властивості розбавлених розчинів електролітів. Ізотонічний коефіцієнт. Гіпо-, гіпер- та ізотонічні розчини в медичній практиці. Роль осмосу в біологічних системах.
Модуль 2. Рівноваги в біологічних системах на межі поділу фаз.
ЗАНЯТТЯ № 1.
1. Тема. Теплові ефекти хімічних реакцій в розчинах.
Направленість процесів.
2. ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕМИ. Біоенергетика вивчає перетворення енергії, що відбуваються в організмі. Основним джерелом енергії для організму є хімічна енергія продуктів харчування. Вона витрачається на внутрішні процеси: дихання, кровообіг, метаболізм, секрецію, підтримування сталої температури, а також на виконання зовнішньої роботи. Незважаючи на цілий ряд особливостей енергообміну в організмі, теоретичною основою біоенергетики є хімічна термодинаміка з її законами і поняттями. А термохімія, як складова частина термодинаміки, дозволяє визначати калорійність продуктів харчування, тобто є важливою для дієтології та лікувального харчування, для встановлення норм харчування людей у залежності від їх енерговитрат. Закони і методи термохімії застосовуються для вивчення теплових ефектів біохімічних реакцій.
3. МЕТА. Сформувати уявлення про важливість термодинамічного підходу при дослідженні хімічних та біохімічних процесів. Засвоїти основні поняття термохімії. Опанувати методику найпростіших термохімічних досліджень та розрахунків.
Студент повинен знати:
- суть І і ІІ законів хімічної термодинаміки;
- закон Гесса та його наслідки;
- значення закону Гесса для прямої та непрямої калориметрії;
- суть понять: ентальпія, внутрішня енергія, ентропія;
- суть поняття "енергія Гіббса", "енергія Гельмгольца";
- термодинамічні критерії самодовільного перебігу хімічних і біохімічних реакцій;
- суть понять "макроергічні зв’язки", "макроергічні сполуки" і їх значення для живих організмів;
- суть понять "екзергонічні та ендергонічні процеси", "енергетичне супряження в живих організмах";
вміти:
- складати термохімічні рівняння екзо- та ендотермічних реакцій;
- розраховувати теплові ефекти реакцій за значеннями стандартних ентальпій утворення та згоряння;
- визначати калорійність харчових продуктів за значеннями калорійності білків, жирів, вуглеводів;
- розраховувати величину зміни енергії Гіббса для реакції за значеннями зміни ентальпії та ентропії;
- оцінювати можливість самодовільного перебігу процесів за значеннями зміни енергії Гіббса або зміни ентальпії та ентропії реакції;
оволодіти навичками:
- проведення найпростіших термохімічних визначень та розрахунків.