Вопросы к лабораторно-практическим занятиям

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЯМ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИЧЕСКАЯ, ОРГАНИЧЕСКАЯ И
КОЛЛОИДНАЯ ХИМИИ.
Занятие №2.
1. Предмет и методы химической термодинамики. Взаимосвязь между процессами обмена
веществ и энергии в организме. Химическая термодинамика как теоретическая основа
биоэнергетики.
2. 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.
3. Первое начало термодинамики. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования
вещества, стандартная энтальпия сгорания вещества. Стандартная энтальпия реакции.
4. Закон Гесса. Применение первого начала термодинамики к биосистемам.
5. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом
смысле процессы. Энтропия.
6. 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.
Занятие №4.
1. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые по направлению реакции.
2. Термодинамические условия равновесия в изолированных и закрытых системах.
Константа химического равновесия.
3. Уравнения изотермы химической реакции. Прогнозирование смещения химического
равновесия. Понятие о гомеостазе и стационарном состоянии живого организма.
4. Зависимость константы равновесия от температуры (уравнение изохоры и изобары).
Занятие № 7.
1. Предмет и основные понятия химической кинетики. Химическая кинетика как основа
для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов.
2. Скорость реакции, средняя скорость реакции в интервале, истинная скорость.
3. Классификации реакций, применяющиеся в кинетике: реакции гомогенные,
гетерогенные и микрогетерогенные; реакции простые и сложные (параллельные,
последовательные, сопряженные, цепные).
4. Молекулярность элементарного акта реакции. Кинетические уравнения. Порядок
реакции. Период полупревращения.
5. Зависимость скорости реакции от концентрации. Кинетические уравнения реакций
первого, второго и нулевого порядков. Экспериментальные методы определения скорости
и константы скорости реакций.
Занятие № 8.
1. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости
реакции и его особенности для биохимических процессов.
2. Понятие о теории активных соударений. Энергетический профиль реакции; энергия и
активация; уравнение Аррениуса. Роль стерического фактора. Понятие о теории
переходного состояния.
3. Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Энергетический профиль каталитической
реакции. Особенности каталитической активности ферментов.
Занятие №11.
1. Электрическая проводимость растворов. Жидкости и ткани организма как проводники
электричества второго рода.
2. Удельная электрическая проводимость раствора, молярная электрическая проводимость
электролита; их изменение с концентрацией раствора. Электрическая подвижность ионов.
3. Предельная молярная электрическая подвижность. Закон Кольрауша.
4. Кондуктометрия. Использование кондуктометрических измерений в медицине и
биологии.
Занятие №12.
1. Окислительно-восстановительные (редокс) реакции. Механизм возникновения
электродного и редокс-потенциалов. Уравнения Нернста-Петерса. Сравнительная сила
окислителей и восстановителей.
2. Прогнозирование направления редокс-процессов по величинам редокс-потенциалов.
Константа окислительно-восстановительного процесса. Токсическое действие
окислителей (нитраты, нитриты, оксиды азота). обезвреживание кислорода, пероксид
водорода и супероксид-иона. Применение редокс-реакций для детоксикации.
3. Обратимые электроды 1 и 2 рода. Измерение электродных потенциалов. Электроды
сравнения: водородный и хлорсеребряный. Ионселективные электроды; их использование
для измерения концентрации ионов водорода (стеклянный электрод), калия, кальция,
натрия в биожидкостях.
4. Потенциометрия и потенциометрическое титрование.
Занятие №15.
1. Аэрозоли. Особенности аэрозолей как дисперсных систем. Конденсационные и
диспергационные аэрозоли. Оптические свойства аэрозолей; термофорез, фотофорез.
Устойчивость аэрозолей. Методы разрушения аэрозолей. Использование аэрозолей в быту
и медицине. Отрицательное воздействие аэрозолей на организм человека: промышленная
пыль (силикоз, силикатоз, металлокониозы, антракоз, графитоз); пыль, содержащая
органические вещества, аллергены, радионуклиды; смог.
2. Коллоидные ПАВ; биологически важные коллоидные ПАВ (мыла, детергенты, желчные
кислоты). Мицеллообразование в растворах ПАВ.
Занятие №16.
1. Свойства растворов ВМС. Особенности растворения ВМС как следствие их структуры.
Форма макромолекул. Механизм набухания и растворения ВМС. Зависимости величины
набухания от различных факторов.
2. Осмотическое давление растворов биополимеров. Уравнение Галлера.
3. Полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка и методы ее определения.
4. Мембранное равновесие Доннана. Онкотическое давление плазмы и сыворотки крови.
5. Устойчивость растворов биополимеров. Высаливание биополимеров из раствора.
Денатурация биополимеров. Коацервация и ее роль в биологических системах.
Застудневание растворов ВМС. Свойства студней: синерезис и тиксотропия.