Макет-шаблон рабочей программы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО МЕДИЦИНСКОМУ И
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМУ ОБРАЗОВАНИЮ ВУЗОВ РОСИИ
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины ХИМИЯ
Рекомендуется по специальности 060101«Лечебное дело»
учебно-методической комиссией УМО
Квалификация выпускника - «специалист»
Специальное звание Врач
Цель и задачи дисциплины:
Цель преподавания дисциплины – формирование у студентов системных знаний и умений
выполнять расчёты параметров физико-химических процессов, при рассмотрении их физикохимической сущности и механизмов взаимодействия веществ, происходящих в организме
человека на клеточном и молекулярном уровнях, а также при взаимодействии на живой
организм окружающей среды.
Задачи изучения дисциплины:
- ознакомление студентов с принципами организации и работы в химической лаборатории;
- ознакомление студентов с мероприятиями по охране труда и технике безопасности в
химической лаборатории, с осуществлением контроля за соблюдением и обеспечением
экологической безопасности при работе с реактивами;
- формирование у студентов представлений о физико-химических аспектах как о
важнейших биохимических процессах и различных видах гомеостаза в организме:
теоретические основы биоэнергетики, факторы, влияющие на смещение равновесия
биохимических процессов;
- изучение студентами свойств веществ органической и неорганической природы; свойств
растворов, различных видов равновесий химических реакций и процессов
жизнедеятельности; механизмов действия буферных систем организма, их взаимосвязь и
роль в поддержании кислотно-основного гомеостаза; особенностей кислотно-основных
свойств аминокислот и белков;
- изучение студентами закономерностей протекания физико-химических процессов в
живых системах с точки зрения их конкуренции, возникающей в результате совмещения
равновесий разных типов; роли биогенных элементов и их соединений в живых
системах; физико-химических основ поверхностных явлений и факторов, влияющих на
свободную поверхностную энергию; особенностей адсорбции на различных границах
разделов фаз; особенностей физикохимии дисперсных систем и растворов биополимеров;
- формирование у студентов навыков изучения научной химической литературы;
- формирование у студентов умений для решения проблемных и ситуационных задач;
- формирование у студентов практических умений постановки и выполнения
экспериментальной работы.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина относится к математическому, естественнонаучному циклу, к базовой части
ФГОС ВПО по специальности 060101 лечебное дело.
Основные знания, необходимые для изучения дисциплины формируются:
- На базе знаний, полученных при изучении курса химии в общеобразовательных учебных
заведениях;
- На базе знаний, полученных при изучении курса физики в общеобразовательных
учебных заведениях;
- На базе знаний, полученных при изучении курса математики в общеобразовательных
учебных заведениях;
- На базе знаний, полученных при изучении курса биологии в общеобразовательных
учебных заведениях.
Обучение студентов осуществляется на основе преемственности знаний и умений,
полученных в курсе химии общеобразовательных учебных заведений.
Изучение студентами курса «Химия» является предшествующей стадией для изучения
дисциплин: биохимии, гистологии, эмбриологии, цитологии, нормальной физиологии,
2
патофизиологии, клинической патофизиологии, фармакологии, микробиологии, вирусологии и
клинических дисциплин.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-1 - способности и готовности анализировать социально-значимые проблемы и процессы,
использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и
клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности;
ПК-2 - способности и готовности выявлять естественнонаучную сущность проблем,
возникающих в ходе профессиональной деятельности врача, использовать для их решения
соответствующий физико-химический и математический аппарат;
ПК-3 - способностью и готовностью к формированию системного подхода к анализу
медицинской информации, опираясь на всеобъемлющие принципы доказательной медицины,
основанной на поиске решений с использованием теоретических знаний и практических умений
в целях совершенствования профессиональной деятельности:
ПЛ-27- способностью и готовностью использовать нормативную документацию, принятую в
здравоохранении (законы Российской Федерации, технические регламенты, международные и
национальные стандарты, приказы, рекомендации, терминологию, международные системы
единиц (СИ), действующие международные классификации), а также документацию для оценки
качества и эффективности работы медицинских организаций;
ПК-31 - способностью и готовностью изучать научно-медицинскую информацию,
отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования ;
ПК-32 - способностью и готовностью к участию в освоении современных теоретических и
экспериментальных методов исследования с целью создания новых перспективных средств, в
организации работ по практическому использованию и внедрению результатов исследований
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
-правила техники безопасности и работы в химических и физических лабораториях с
реактивами и приборами.
- физико-химическую сущность процессов, происходящих в живом организме на молекулярном,
клеточном, тканевом уровнях;
- свойства воды и водных растворов;
- способы выражения концентрации веществ в растворах, способы приготовления растворов
заданной концентрации;
- основные типы химических равновесий и процессов жизнедеятельности: протолитические,
гетерогенные, лигандообменные, редокс, в процессах жизнедеятельности;
- механизмы 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 биологически
активных соединений;
- роль биогенных элементов и их соединений в живых организмах, применение их соединений в
медицинской практике;
- физико-химические методы анализа в медицине (титриметрический, электрохимический,
хроматографический, вискозиметрический).
Уметь:
3
- пользоваться учебной, научно-технической литературой, сетью Интернета для
профессиональной деятельности;
- пользоваться физическим и химическим оборудованием;
- работать с увеличительной техникой (микроскопами, оптическими и простыми лупами);
- производить расчеты по результатам эксперимента, проводить элементарную статистическую
обработку экспериментальных данных;
- классифицировать химические соединения, основываясь на их структурных формулах;
- прогнозировать направление и результаты физико-химических процессов, протекающих в
живых системах, опираясь на теоретические положения;
- пользоваться номенклатурой IUPAC для составлений названий по формулам типичных
представителей биологически важных веществ и лекарственных препаратов.
Владеть:
- самостоятельной работой с учебной, научной и справочной литературой; вести поиск и делать
обобщающие выводы;
- безопасной работы в химической лаборатории и умения обращаться с химической посудой,
реактивами, работать с газовыми горелками и электрическими приборами.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3зачётных единицы.
ВИД УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Рачётно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Вид промежуточной аттестации
Общая трудоёмкость
часы
зачётные единицы
Всего часов
72
21
51
36
зачет
108
3
Семестр
72
21
51
36
зачет
108
3
5. Содержание дисциплины:
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п Наименование раздела дисциплины
Модуль 1
1
2
Модуль 2
3
Модуль 3
Содержание раздела
Основные типы химических реакций и
процессов в функционировании живых систем.
Элементы
химической
термодинамики.
Элементы химической кинетики.
Поверхностные
явления.
Адсорбция.
4
4
Коллоидные системы. Высокомолекулярные
соединения.
Органическая химия.
Модуль 4
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
Наименование раздела
учебной дисциплины
Содержание раздела в дидактических единицах (темы
разделов)
Модуль 1: Основные типы химических реакций и процессов в функционировании живых
систем.
1. Протолитические
равновесия и процессы.
Гетерогенные
равновесия и процессы
в растворах
электролитов.
2. Буферные растворы
3. Реакции
комплексообразования
Протонная теория кислот и оснований. Теория Льюйса. кислот и
оснований; константы кислотности, основности, связь между
константой кислотности и основности в сопряженной
протолитической паре, общая константа совмещенного
протолитического равновесия. Ионное произведение воды, рН
растворов; гидролиз солей, степень и константа гидролиза.
Амфолиты. Кислотность желудочного сока. Роль рН в
биологических жидкостях организма.
Константа растворимости. Общая константа совмещенного
гетерогенного равновесия. Условия образования и растворения
осадков. Явление изоморфизма. Применение реакции осаждения
в клиническом анализе, в анализе фармацевтических
препаратах.
Понятие буферных растворов, классификация кислотноосновных буферных систем, механизм буферного действия. Зона
буферного действия и буферная емкость. Расчет рН буферных
растворов. Буферные системы крови. Понятие о кислотноосновном состоянии организма.
Координационная теория Вернера. Природа химической связи в
комплексных соединениях. Классификация комплексных
соединений.
Номенклатура
комплексных
соединений.
Полидентатные
лиганды.
Хелатирование.
Строение
гемоглобина, хлорофилла.
Устойчивость комплексных
соединений в растворах. Константа нестойкости комплекса.
Токсическое действие солей тяжелых металлов. Антидоты.
Модуль 2: Элементы химической термодинамики.
4. Основные
понятия Предмет и методы химической термодинамики. Взаимосвязь
термодинамики. Первое между процессами обмена веществ и энергии в организме.
и
второе
начала Химическая термодинамика как теоретическая основа
5
термодинамики.
биоэнергетики.
Основные
понятия
термодинамики.
Интенсивные
и
экстенсивные параметры. Функция состояния. Внутренняя
энергия. Работа и теплота - две формы передачи энергии. Типы
термодинамических
систем
(изолированные,
закрытые,
открытые).
Типы
термодинамических
процессов
(изотермические,
изобарные,
изохорные).
Стандартное
состояние.
Первое начало термодинамики. Энтальпия. Стандартная
энтальпия образования вещества, стандартная энтальпия
сгорания вещества. Стандартная энтальпия реакции. Закон
Гесса. Применение первого начала термодинамики к
биосистемам.
Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в
термодинамическом смысле процессы. Энтропия. Энергия Гиббса.
Прогнозирование направления самопроизвольно протекающих
процессов в изолированной и закрытой системах; роль
энтальпийного и энтропийного факторов. Термодинамические
условия равновесия. Стандартная энергия Гиббса образования
вещества, стандартная энергия Гиббса биологического окисления
вещества. Стандартная энергия Гиббса реакции. Примеры
экзергонических и эндергонических процессов, протекающих в
организме. Принцип энергетического сопряжения.
Химическое равновесие. Обратимые и необратимые по
направлению реакции. Термодинамические условия равновесия
в изолированных и закрытых системах. Константа химического
равновесия. Общая константа последовательно и параллельно
протекающих процессов. Уравнения изотермы и изобары
химической реакции.
5. Основные понятия
химической кинетики.
Классификация реакций
в кинетике.
Предмет и основные понятия химической кинетики. Химическая
кинетика как основа для изучения скоростей и механизмов
биохимических процессов. Скорость реакции, средняя скорость
реакции в интервале, истинная скорость. Классификации
реакций, применяющиеся в кинетике: реакции, гомогенные,
гетерогенные и микрогетерогенные; реакции простые и сложные
(параллельные, последовательные, сопряженные, цепные).
Молекулярность элементарного акта реакции.
Кинетические
уравнения.
Порядок
реакции.
Период
полупревращения.
Зависимость
скорости
реакции
от
концентрации. Кинетические уравнения реакций первого,
второго и кулевого порядков. Экспериментальные методы
6
определения скорости и константы скорости реакций.
Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный
коэффициент скорости реакции и его особенности для
биохимических процессов. Понятие о теории активных
соударении. Энергетический профиль реакции; энергия
активации; уравнение Аррениуса. Роль стерического фактора.
Понятие о теории переходного состояния.
Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Энергетический
профиль каталитической реакции. Особенности каталитической
активности ферментов. Уравнение Михаэлиса - Ментен и его
анализ.
Модуль 3: Поверхностные явления. Адсорбция. Коллоидные системы.
Высокомолекулярные соединения.
6.
Физико-химия
поверхностных
явлений в
функционировании
живых систем
7.
Физико-химия
дисперсных систем в
функционировании
живых систем
Адсорбционные равновесия и процессы на подвижных границах
раздела фаз. Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное
натяжение. Адсорбция. Уравнение Гиббса. Поверхностноактивные и поверхностно-неактивные вещества. Изменение
поверхностной активности в гомологических рядах (правило
Траубе). Изотерма адсорбции. Ориентация молекул в
поверхностном слое и структура биомембран.
Адсорбционные равновесия на неподвижных границах раздела
фаз. Физическая адсорбция и хемосорбция. Адсорбция газов на
твёрдых телах. Адсорбция из растворов. Уравнение Ленгмюра.
Зависимость величины адсорбции от различных факторов.
Правило выравнивания полярностей. Избирательная адсорбция.
Значение адсорбционных процессов для жизнедеятельности.
Физико-химические
основы
адсорбционной
терапии,
гемосорбции, применения в медицине ионитов.
Классификация дисперсных систем. Классификация дисперсных
систем по степени дисперсности; по агрегатному состоянию; по
силе межмолекулярного взаимодействия между дисперсной
фазой и дисперсионной средой. Природа коллоидного
состояния.
Получение и свойства дисперсных систем. Получение
суспензий, эмульсий, коллоидных растворов. Диализ,
электродиализ,
ультрафильтрация.
Физико-химические
принципы
функционирования
искусственной
почки.
Молекулярно-кинетические свойства коллоидно-дисперсных
систем: броуновское движение, диффузия, осмотическое
давление, седиментационное равновесие. Оптические свойства:
рассеивание света (Закон Рэлея). Электрокинетические свойства:
электрофорез и электроосмос; потенциал течения и потенциал
седиментации. Строение двойного электрического слоя.
Электрокинетический потенциал и его зависимость от
различных факторов.
Устойчивость
дисперсных
систем.
Седиментационная,
7
8. Биологически активные
высокомолекулярные
вещества
(строение, свойства,
участие в
функционировании
живых систем).
Классификация
органических реакций.
Сопряженные и
ароматические
соединения
10.
Взаимное влияние
функциональных групп
в молекулах
биологически активных
полигетерофункциональных и высокомолекулярных органических
соединений
9.
агрегативная и конденсационная устойчивость лиозолей.
Факторы, влияющие на устойчивость лиозолей. Коагуляция.
Порог коагуляции и его определение, правило Шульце-Гарди,
явление привыкания. Взаимная коагуляция. Понятие о
современных теориях коагуляции. Коллоидная защита и
пептизация.
Коллоидные ПАВ; биологически важные коллоидные ПАВ
(мыла, детергенты, желчные кислоты). Мицеллообразование в
растворах ПАВ. Определение критической концентрации
мицеллообразования. Липосомы.
Полимеры.
Понятие
о
полимерах
медицинского
(стоматологического) назначения.
Свойства растворов ВМС. Особенности растворения ВМС как
следствие их структуры. Форма макромолекул. Механизм
набухания и растворения ВМС. Зависимость величины
набухания от различных факторов. Аномальная вязкость
растворов ВМС. Уравнение Штаудингера. Вязкость крови и
других биологических жидкостей. Осмотическое давление
растворов биополимеров. Уравнение Галлера. Полиэлектролиты.
Изоэлектрическая точка и методы её определения. Мембранное
равновесие Доннана. Онкотическое давление плазмы и
сыворотки крови.
Устойчивость
растворов
биополимеров.
Высаливание
биополимеров из раствора. Коацервация и её роль в
биологических системах. Застудневание растворов ВМС.
Свойства студней: синерезис и тиксотропия.
Модуль 4. Органическая химия
Классификация органических реакций по количеству исходных
и конечных веществ и характеру реагентов. Сопряженные
системы: типы сопряжения, примеры открытых и закрытых
сопряженных систем. Ароматичность соединений.
Взаимное влияние атомов в молекуле. Электронные эффекты:
индуктивный
и
мезомерный.
Электронодонорные
и
электроноакцепторные заместители, их влияние на реакционную
способность соединений.
5.2. Разделы дисциплины и
(последующими) дисциплинами
п/п
№
междисциплинарные
связи
с
обеспечиваемыми
Разделы данной дисциплины, необходимые для изучения
последующих дисциплин
8
1
Наименование
последующих
дисциплин
1
Биология
2
3
4
5
6
7
8
9
Био
логи
ческ
и
акти
вны
е
низк Биоло
Осн
омо- гическ
овн
леку
и
ые
Физ
лярн актив
тип икоые
ные
Элеме
ы
хим
неор высок
Физик
нты
хим
ия
гани
оохимич ичес пове
ческ молек
химия
еской ких рхно
ие и улярн
диспе
термо- равн стны
орга
ые
рсных
динам
ох
ниче вещес
систе
ики,
веси явле
ские
тва
мв
термо й и -ний
вещ (строе
функц
динам проц
в
еств
ние,
ионир
ики
ессо фун
а
свойст
овани
раство в в кцио
(стр
ва,
и
-ров и фун ниро
оени участ
живы
химич кцио вани
е,
ие в
х
еской нии
свой функц
систе
кинет рова жив
ства, ионим
ики
нии
ых
учас рован
жив сист
тие
ие
ых
ем
в
живы
сист
фун
х
ем
кцио систе
м)
ниро
вани
е
жив
ых
сист
ем)
+
+
+
9
2
Биохимия
+
+
+
3
Нормальная
физиология
+
+
+
4
Патофизиология,
клиническая
патофизиология
+
+
5
Фармакология
+
+
6
Гигиена
+
+
7
Пропедевтика
внутренних
болезней, лучевая
диагностика
+
+
8
Факультетская
терапия,
профессиональн
ые болезни
+
+
9
Госпитальная
терапия
10
Факультетская
хирургия,
урология
+
+
11
Анестезиология,
реанимация,
интенсивная
терапия
+
+
12
Офтальмология
+
13
Микробиология,
вирусология
+
14
Клиническая
фармакология
+
15
Пропедевтика
детских болезней
+
16
Госпитальная
педиатрия
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
10
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
1
2
3
4
Наименование
раздела
дисциплины
Модуль 1
Модуль 2
Модуль 3
Модуль 4
Лекц.
Практ.
Зан.
Лаб. зан.
Семин.
СРС
Всего час
7
4
6
4
-
15
12
12
12
-
9
15
10
2
31
31
28
18
Итого
21
-
51
-
36
108
6. Лабораторный практикум
№ № раздела дисциплины Тематика
практических
занятий
п/п
(семинаров)
Модуль 1
Растворы
1
Введение в объемный анализ Титрование *
Буферные растворы
Реакции комплексообразования
Отчет по модулю
Модуль 2
Термодинамика
2
Химическое равновесие. Кинетика
Коллигативные свойства растворов
Отчет по модулю
Модуль 3
Физико-химия поверхностных явлений в
3
функционировании живых систем
Получение и свойства коллоидных растворов
Свойства растворов ВМС
Отчёт по модулю
4
Модуль 4
Номенклатура биологически активных поли-,
гетерофункциональных
и
высокомолекулярных соединений*
Стереоизомерия биологически активных
поли-,
гетерофункциональных
и
высокомолекулярных
органических
соединений
Отчёт по модулю
Итоговый отчет
Трудоемкость
(час.)
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
51
7. Практические занятия (семинары) В соответствии с ФГОС не предусмотрен
8. Примерная тематика рефератов В соответствии с ФГОС не предусмотрен
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
11
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебник для
медицинских вузов. (Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др. Ред. Ю.А. Ершов),
8 изд., 560 с. - М.: Высшая шк., 2010 г.
2. Химия. Основы химии живого. Учебник для студентов ВУЗов, обучающихся по
естественнонаучным направлениям. В.И. Слесарев. С.-П.: Химиздат.,2001г.
3. Биоорганическая химия. Учебник. (Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И.). 7 изд., 543 с.
Дрофа, 2008.
4. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов.
Учебное пособие для студентов медицинских вузов (Ред. В.А. Попков). – М.: Высшая
школа, 4 изд. 239 с., 2008 г.
5. Сборник задач и упражнений по общей химии. Учебное пособие. (С.А. Пузаков, В.А.
Попков, А.А. Филиппова). - М.: Высшая школа, 4 изд. 255 с., 2010.
б) дополнительная литература
1. Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (В.А. Попков, С.А. Пузаков), 976 с. М.: ГЭОТАР Медиа, 2007 г.
2. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии, под ред. Н.А.
Тюкавкиной, Дрофа, 5 изд. 318 с., 2009.
в) программное обеспечение нет
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. Интернет-ресурсы: базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
интернет ресурсы, отвечающие тематике дисциплины, в том числе:
- Chemlib/ru, Chemist.ru, ACD Labs, MSU.Chem/ru, и др.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Использование компьютерной техники, электронной библиотеки.
Использование учебных аудиторий и оборудованных химических лабораторий для
выполнения студентами учебно-исследовательских работ, предусмотренных в
лабораторном практикуме.
Показ слайдов, схем, набора таблиц, плакатов по основным разделам программы.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Обучение складывается из аудиторных занятий (72 час.), включающих лекционный курс и
лабораторные занятия, и самостоятельной работы (36 час.). Основное учебное время
выделяется на лабораторные практикумы по закреплению знаний и получении практических
навыков.
Работа с учебной литературой рассматривается как вид учебной работы по дисциплине и
выполняется в пределах часов, отводимых на её изучение (в разделе СРС).
Каждый обучающийся обеспечен доступом к библиотечным фондам Университета и
кафедры.
По каждому разделу учебной дисциплины разработаны методические рекомендации для
12
студентов и методические указания для преподавателей.
Работа студента в группе формирует чувство коллективизма и коммуникабельность.
Самостоятельная работа способствует формированию активной жизненной позиции
поведения, аккуратности, дисциплинированности.
Исходный уровень знаний студентов определяется тестированием, текущий контроль
усвоения предмета определяется устным опросом в ходе занятий, ответами на тестовые задания.
В конце изучения учебной дисциплины проводится контроль знаний с использованием
тестового контроля, проверкой практических умений.
Разработчики:
Место работы
Занимаемая должность
Инициалы, фамилия
Эксперты:
Место работы
Занимаемая должность
Инициалы, фамилия
13