Рабочая программа по дисциплине «Химия» для специальности: 060602 Медицинская биофизика Код квалификации 65 (специалист) Форма обучения очная icon

Рабочая программа по дисциплине «Химия» для специальности: 060602 Медицинская биофизика Код квалификации 65 (специалист) Форма обучения очная



Смотрите также:
  1   2   3
Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Казанский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации


«У Т В Е Р Ж Д А Ю»

Проректор

по учебно-методической работе,

председатель ЦКМС

доцент Ф.Г. Биккинеев


___________________2011 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


по дисциплине «Химия»

для специальности: 060602 – Медицинская биофизика

Код квалификации – 65 (специалист)


Форма обучения - очная


Факультет медико-профилактический

Кафедра Общей и органической химии

Курс – 1,2

Семестр – 1(неорганическая химия)

2(физическая и коллоидная химия)

3(органическая химия)

Лекции - 78 час.

Лабораторные занятия - 186 час.

Самостоятельная работа –132 часа

Экзамен 3 семестр – 36 час.

Всего 432 часа, 12 зачетных единиц


2011 год

Рабочая программа составлена с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности «медицинская биохимия» в соответствии с учебным планом и на основании типовой программы по дисциплине, утвержденной «___»__________________20____года.


Разработчики программы:

Заведующая кафедрой

общей и органической химии ____________________ проф., д.х.н. Никитина Л.Е.

____________________ доцент, д.м.н. Киселев С.В.

____________________ ст.преп., к.х.н. Сагдеев К.А.

____________________ ст.преп., к.х.н. Старцева В.А.


Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры общей и органической химии «_____» ____________20__ г., протокол № _____.


Заведующая кафедрой _____________________проф., д.х.н. Никитина Л.Е.


Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании предметно-методической комиссии по естественнонаучным дисциплинам «_____» ___________ 20____г., протокол №_____.


Председатель ПМК

по естественнонаучным дисциплинам ____________________ проф. Никитина Л.Е.


^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ.


  1. Цель преподавания дисциплины


Цель дисциплины - формирование у врача-биофизика системных знаний об основных физико-химических закономерностях протекания биохимических процессов (в норме и при патологии) на молекулярном и клеточном уровнях; о строении и механизмах функционирования биологически активных соединений; формирование естественнонаучного мышления специалистов медико-биофизического профиля.


  1. Задачи изучения дисциплины:


1.Ознакомление студентов с принципами организации химической лаборатории и работы с приборами и реактивами;

2.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;

3.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;

4.Приобретение теоретических знаний в области современных представлений о строении вещества, основ теорий химических процессов, учения о растворах, равновесных процессах в растворах электролитов и неэлектролитов, химии элементов; роли и значения основных понятий, методов и законов неорганической химии в практической деятельности медицинского биофизика; основных разделов и этапов ее развития, современное состояние науки;

5.Формирование умения использовать современные теории и понятия неорганической химии для выявления фундаментальных связей между положением химического элемента в ПС, строением его соединений и их физическими, химическими свойствами, биологической активностью и токсичностью; освоение номенклатуры неорганических соединений;

6.Приобретение умения расчета энергетических характеристик химических процессов, определения направления и глубины их протекания, способов расчета химических равновесий по известным исходным концентрациям и константе равновесия;

7.Приобретение навыков проведения химических экспериментов (приготовления растворов, определения их плотности, способов доведения массовой доли растворенного вещества до нужной величины и др);

8.Формирование умений выполнять в необходимых случаях расчеты основных биохимических параметров процессов жизнедеятельности, что позволит более глубоко понять функции отдельных систем организма и организма в целом, а также его взаимодействие с окружающей средой;

9.Формирование у студентов понимания 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 физической химии дисперсных систем и растворов биополимеров;

10.Формирование способности ориентироваться в классификации, строении и реакционной способности основных классов низкомолекулярных и биологически активных органических соединений во взаимосвязи с их строением; научить студентов умению использовать эти знания при изучении процессов, протекающих в живом организме;

11.Формирование у студентов знаний о современных физико-химических методах изучения структуры органических молекул и умения применять теоретическую базу современных физико-химических методов в медико-биологических и клинических исследованиях;

12.Уметь интерпретировать лабораторные, аппаратные и прочие результаты проведенных исследований;

13.Быть способным к освоению современных теоретических и экспериментальных методов исследования в медицине;

14.Подготовка специалиста, обладающего достаточным уровнем знаний, умений, навыков, и способного самостоятельно мыслить и с интересом относиться к научно-исследовательской работе.


^ 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП


«Химия» относится к естественнонаучному циклу дисциплин по специальности «Медицинская биофизика» высшего профессионального медицинского образования, изучается в первом, втором и третьем семестрах.

Необходимыми для ее изучения являются знания и умения по химии, физике, математике, биологии в объеме средней школы, а также знания по физике и математике (естественнонаучный и медико-биологический цикл).

Дисциплина «Химия» предшествует изучению дисциплин: биологической химии, медицинская биохимия, гистологии, эмбриологии, цитологии, нормальной физиологии, патологической физиологии, фармакологии, клинической лабораторной диагностики.


^ 3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- 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 (ОК-1);

- способности и готовности выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, анализировать результаты естественнонаучных, медико-биологических, клинико-диагностических исследований, использовать знания основ психологии человека и методов педагогики в своей профессиональной деятельности, совершенствовать свои профессиональные знания и навыки, осознавая при этом дисциплинарную, административную, гражданско-правовую, уголовную ответственность (ПК-1);

- способности и готовности к анализу медицинской информации при помощи системного подхода, к восприятию инноваций в целях совершенствования своей профессиональной деятельности, к использованию полученных теоретических, методических знаний и умений по фундаментальным естественнонаучным, медико-биологическим, клиническим и специальным (в том числе биохимическим) дисциплинам, в научно-исследовательской, лечебно-диагностической, педагогической и других видах работ (ПК-2);

- способности и готовности устанавливать диагноз с учетом законов течения патологии по органам, системам органов и организма в целом, использовать данные биофизических, биохимических, иммунологических, медико-генетических, инструментальных методов исследования в диагностике и динамике лечения патологии (ПК-3);

- способности и готовности провести и интерпретировать результаты биохимических, лабораторных и инструментальных методов исследования, использовать алгоритм постановки предварительного диагноза (основного, сопутствующего, осложнений) (ПК-13);

- способности и готовности понимать и анализировать фотобиофизические явления, процессы (фотоповреждения и фотореактивация ДНК, фотопигментация кожи, фототерапия, сенсабилизированная фототерапия, лазеротерапия), методы (спектрофотометрические, спектрофлуориметрические, хемилюминисцентные) и использовать их в своей профессиональной деятельности (ПК-23);

- способности и готовности прогнозировать направление и результат биохимических и физико-химических процессов и явлений, химических превращений биологически важных веществ, происходящих в клетках различных тканей организма человека, а также методы их исследования, решать ситуационные задачи, моделирующие физико-химические процессы, протекающие в живом организме (ПК-24);

- способности и готовности понимать и анализировать биофизические и физико-химические процессы и явления, происходящие в клетках различных тканей организма человека (виды транспорта различных веществ через клеточные мембраны, механизмы генерации мембранных потенциалов, механизмы действия различных антибиотиков на проницаемость клеточных мембран, механизмы клеточной рецепции, межклеточные взаимодействия), а также методы их исследования (ЭПР, ЯМР, КД, ДОВ, ИКС, биолокационный метод (БЛМ), электропроводность клеточных мембран, электрический пробой, калориметрия (ПК-25);

- способности и готовности к чтению лекций, проведению лабораторных, клинико-практических занятий с обучающимися по естественнонаучным, медико-биологическим и клиническим проблемам в медицинских вузах и колледжах (ПК-31).


В результате изучения дисциплины студент должен

Знать:

- правила работы и техники безопасности в химической лаборатории при работе с приборами и реактивами;

    - термодинамические и кинетические закономерности, определяющие протекание химических и биохимических процессов;

    - физико-химические аспекты важнейших биохимических процессов и различных видов гомеостаза в организме: теоретические основы биоэнергетики, факторы, влияющие на смещение равновесия биохимических процессов;

    - свойства воды и водных растворов сильных и слабых электролитов;

    - основные типы равновесий и процессов жизнедеятельности: протолитические, гетерогенные, лигандообменные, редокс;

    - механизмы действия буферных систем организма, их взаимосвязь и роль в поддержании кислотно-основного гомеостаза; особенности кислотно-основных свойств аминокислот и белков;

    - закономерности протекания физико-химических процессов в живых системах с точки зрения их конкуренции, возникающей в результате совмещения равновесий разных типов;

    - роль биогенных элементов и их соединений в живых системах;

- важнейшие законы электрохимии, особенности электропроводности тканей организма и их использование в клинической практике, электрохимические методы анализа биологических жидкостей, особенности биохимических окислительно-восстановительных процессов;

- физико-химические основы поверхностных явлений и факторы, влияющие на свободную поверхностную энергию; особенности адсорбции на различных границах раздела фаз;

- физико-химические особенности дисперсных систем и растворов высокомолекулярных соединений;

- физико-химические методы анализа в медицине (титриметрический, электрохимический, хроматографический, вискозиметрический);


- классификационные признаки (функциональные группы и строение углеродного скелета) с целью систематизации многообразия органических соединений; принципы построения систематических названий органических соединений; основы строения органических соединений: теорию строения и виды структурной и пространственной изомерии;

- электронное строение атома углерода и атомов-органогенов во взаимосвязи с их взаимным влиянием в молекуле; электронное строение химических связей, а также электронные эффекты заместителей как основы качественной оценки распределения электронной плотности в молекуле и прогнозирования ее свойств;

- кислотность и основность органических соединений, определяющие многие фундаментальные физико-химические свойства;

- теоретические закономерности протекания реакций различных химических процессов, механизмы химических реакций как основу их биологического функционирования;

- важнейшие классы низкомолекулярных органических соединений, их типичные и специфические химические свойства и электронные механизмы соответствующих реакций;

- строение и основные химические свойства биологически активных органических молекул (аминокислоты, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды, терпены, каротиноиды, стероиды, витамины);

- теоретические основы современных физическо-химических методов (УФ-, ИК-, ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии), основные характеристики и особенности УФ-, ИК-спектров, спектров ЯМР и масс-спектров основных классов органических соединений;

- химико-биологическую сущность процессов, происходящих в живом организме на молекулярном и клеточном уровнях.


Уметь:

    - пользоваться учебной, научной, научно-популярной и справочной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности;

    - пользоваться химической посудой, реактивами;

    - работать на приборах: рН-метрах, ионометрах, кондуктометрах, спектрофотометрах, аналитических весах;

    - проводить статистическую обработку экспериментальных данных;

    - производить наблюдения за протеканием химических реакций и делать обоснованные выводы;

    - решать ситуационные задачи, опираясь на теоретические положения, моделирующие физико-химические процессы, протекающие в живых организмах.

- выделять в молекуле реакционные центры, прогнозировать химические свойства органических соединений и их поведение в условиях живого организма;

- экспериментально определять наличие определенных функциональных групп и специфических фрагментов в молекуле с помощью качественных реакций;

- выбирать рациональные подходы к идентификации и установлению строения органических соединений на базе химических и физико-химических методов;

- выполнять отнесение основных сигналов в спектрах органических соединений к структуре вещества; определять возможности каждого физико-химического метода к решению конкретной задачи по установлению структуры органического соединения;

- пользоваться физическим и химическим оборудованием;

- работать с увеличительной техникой (микроскопами, оптическими и простыми лупами);

- прогнозировать результаты физико-химических процессов, протекающих в живых системах, опираясь на теоретические положения;

- самостоятельно работать с химической литературой: вести поиск, превращать прочитанное в средство для решения типовых задач;

- пользоваться приборами, используемые в медицинских лабораториях

- научно обосновывать наблюдаемые явления;

- производить физико-химические измерения, характеризующие те или иные свойства растворов, смесей и других объектов, моделирующих внутренние среды организма;

- представлять данные экспериментальных исследований в виде графиков и таблиц;

- производить наблюдения за протеканием химических реакций и делать обоснованные выводы;

- представлять результаты экспериментов и наблюдений в виде законченного протокола исследования;

- решать типовые практические задачи и овладеть теоретическим минимумом на более абстрактном уровне;

- решать ситуационные задачи, опираясь на теоретические положения, моделирующие физико-химические процессы, протекающие в живых организмах;

- умеренно ориентироваться в информационном потоке (использовать справочные данные и библиографию по той или иной причине).


    Владеть:

    - химическим понятийным аппаратом;

- навыками самостоятельной работы с учебной, научной и справочной литературой; проводить поиск и делать обобщающие выводы;

- навыками безопасной работы в химической лаборатории и умением обращаться с химической посудой, реактивами, газовыми горелками и электрическими приборами;

- навыками использования возможностей современных физико-химических методов идентификации органических молекул при проведении медико-биологических и клинических научных исследований;

    - умением работать с приборами, используемых в работе клинико-медицинских лабораториях

    - навыками приготовления растворов определенной концентрации;

- физико-химическими методами исследования: нейтрализации; комплексонометрии; оксидиметрии; спектрофотометрии; потенциометрии; кондуктометрии;

    - методами самостоятельной работы с учебной, научной и справочной литературой.





^ 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


4.1. Объем дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 10 зачетных единиц, 360 часов.

№ п/п



Раздел дисциплины

Семестр


Виды учебной работы и трудоемкость в часах

(номер семестра, неделя семестра)


Формы текущего контроля успеваемости

Иллюстративное, материально-техническое обеспечение раздела дисциплины

Л

ЛЗ

ПЗ

С

СР

1

Неорганическая химия

1

28


(1c: 1-14)

68


(1c: 1-17)

-

-

46

Письменный контроль

Устный опрос

Плакаты, таблицы, схемы. Компьютер, мультимедийная установка

2

Физическая и коллоидная химия

2

20


(2c: 1-10)

52


(2c: 1-18)

-

-

40

Письменный контроль

Устный опрос

Плакаты, таблицы, схемы. Компьютер, мультимедийная установка

3

Органическая химия

3

30

(3c:1-14)

66

(3c: 1-17)

-

-

46

Письменный контроль

Устный опрос

Плакаты, таблицы, схемы. Компьютер, мультимедийная установка



^ 4.2. Виды учебной работы


Вид учебной работы

Всего часов

Семестры


^ Аудиторные занятия (всего)







В том числе:







Лекции (Л)

78

1,2,3

Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)

186

1,2,3

^ Самостоятельная работа (всего)

132

1,2,3

Вид промежуточной аттестации

аттестация

1 и 2

^ Общая трудоемкость часы

зачетные единицы

432




12






^ 4.3. Содержание разделов дисциплины




п/п

Наименование раздела

дисциплины

Содержание раздела







1 семестр




1

2

3

1.


2

Общая химия:

Теоретические основы неорганической химии


Химия элементов

    Система и внешняя среда. Типы систем. Состояние химических процессов. системы и функции состояния. Внутренняя энергия системы. Тепловые эффекты реакции. Понятие о термохимии. Закон Гесса и следствия из него. Понятие об энтальпии. Понятие об энтропии, как мере неупорядоченности системы и ее термодинамической вероятности. Термодинамические потенциалы (энергии Гиббса и Гельмгольца.) Критерий самопроизвольного протекания химической реакции. Таблицы стандартных изменений термодинамических величин. Определение направления самопроизвольного протекания химической реакции.
    Химическая кинетика. Молекулярная и формальная кинетика, скорость химической реакции. Реакции простые и сложные. Механизм химических реакций. Средняя и мгновенная скорость реакции. Факторы, влияющие на скорость химических реакций в гомогенных и гетерогенных системах. Зависимость скорости простой реакции от концентрации. Закон действующих масс. Порядок реакции. Константа скорости реакции. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Зависимость энергии активации от типа реагирующих частиц. Энергия активации каталитических реакций и сущность действия катализатора. Ферментативный катализ.

    Обратимые и необратимые реакции. Состояние
    химического равновесия. Отличие состояния химического
    равновесия от кинетически заторможенного состояния
    системы. Условия химического равновесия в гомогенных и гетерогенных системах. Кинетическая трактовка химического равновесия. Закон действующих масс для химического равновесия. Концентрационная константа равновесия, ее физический смысл. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье-Брауна.

    Электронная теория окислительно-восстановительных (ОВ) реакций (ОВ) (Писаржевский). ОВ - свойства элементов и их соединений в зависимости от положения в ПС. Изменение степени окисления атомов элементов в ОВ-реакциях. Сопряженные пары окислитель-восстановитель. Стандартное изменение энергии Гиббса ОВ-реакций и стандартные окислительновосстановительные потенциалы полуреакций. Определение понятия комплексное (координационное) соединение (КС). Строение комплексного соединения: центральный атом, лиганды, внутренняя и внешняя сфера КС, координационное число центрального атома (иона), дентатность лигандов, номенклатура КС. Устойчивость комплексных соединений; факторы, от которых она зависит. Классификация и изомерия комплексных соединений. Биологическая роль комплексных соединений, металлоферменты, химические основы применения комплексных соединений в фармации и медицине. Природа химической связи в комплексных соединениях. Основы теории цветности КС.

    Характеристика растворов, их роль в химии и медицине. Химическая процессы в растворах. Процесс растворения
    электролитов Изменение свойств растворенного вещества и
    растворителя. Свойства растворителей. Растворимость.
    Факторы, влияющие на растворимость. Процесс растворения как физико-химический процесс. Термодинамический анализ процесса растворения. Растворимость газов в жидкостях (законы Генри, Дальтона). Зависимость растворимости газа от концентрации растворенных в воде электролитов, (закон Сеченова).

    Коллигативные свойства растворов. Осмос, осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Роль осмотического давления в биологии, медицине. Изотонические в гипертонические растворы. Основные положения теории электролитической
    диссоциации. Процессы ионизации и диссоциации,
    влияние на них природы растворителя и растворенного
    вещества. Степень диссоциации и её зависимость от
    одноименных ионов, концентрации.

    Сильные и слабые электролиты. Константа ионизации
    (диссоциации) — Ка, Кв. Диссоциация молекул воды.
    Ионное произведение воды. Водородный показатель.
    Понятие об индикаторах. Равновесные процессы в
    растворах малорастворимых электролитов. Произведение
    растворимости. Гидролиз солей. Механизм гидролиза по катиону и аниону с позиции поляризационного взаимодействия ионов соли с молекулами воды. Теории кислот и оснований: недостатки теории кислот и оснований Аррениуса. Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда - Лоури. Основные понятия. Типы протолитичееких реакций. Электронная теория кислот и оснований. Кислоты и основания Льюиса. Представление о жестких и мягких кислотах и основаниях (принцип Пирсона). Процессы ионизации (диссоциации), гидролиза, реакции нейтрализации с точки зрения различных теорий кислот и оснований.

    Химия элементов как раздел химии, изучающий свойства
    элементов и их соединений. Классификация элементов в
    зависимости от строения валентных электронных
    оболочек (семейства, блоки). Общая характеристика
    (положение в ПС, строение электронных оболочек
    атомов в основном и возбужденном состояниях, возможные и проявляемые степени окисления). Положение в ПС s-, р-,d-, f-элементов.

    s-элементы. Водород. Общая характеристика. Особенности положения в ПС. Реакции с кислородом, галогенами, металлами, оксидами. Характеристика связи водорода с кислородом, серой, углеродом. Особенности поведения водорода в соединениях. Ион водорода, Ион оксония, ион аммония, электронное строение, характеристика.
    s-элементы I и II группы: общая характеристика. Соединения с кислородом. Гидриды, их восстановительная способность. Гидроксиды, амфотерностъ гидроксида бериллия, соли: сульфаты, галиды, карбонаты, фосфаты. Окраска пламени летучими солями щелочных и щелочноземельных металлов. Ионы металлов как комплексообразователи. Ионофоры и их роль в мембранном переносе ионов калия и натрия. Роль в минеральном балансе организма. Микро- и макро- s-элементы. Поступление в организм с водой; жесткостъ воды, единицы её измерения; влияние на живые организмы и протекание реакций в водных растворах. Методы устранения жесткости. Соединения кальция в костной ткани, сходство ионов кальция и стронция. Химические основы применения соединений лития, натрия, калия, магния, кальция, бария в медицине.

    d-элементы. Общая характеристика. Положение в ПС. Характерные особенности: переменные степени окисления, образование комплексных соединений, окраска соединений и причины её возникновения. Вторичная периодичность в подгруппах. Кристаллическая структура металлов. Металлическая связь. d- элементы III группы - скандий, IУ группы: титан, цирконий, У группы: ванадий, ниобий и тантал.
    d-элементы VI группы: хром, молибден, вольфрам. Общая характеристика. Сходство и отличие от р- элементов VI группы. Соединения хрома (II) и (III): оксиды и гидроксиды хрома. Амфотерностъ гидроксида хрома (III). Соли хрома (III), растворимость, гидролиз. Комплексные соединения. Восстановительные свойства соединений хрома(III). Соединения хрома (VI). Оксид. Хромовая и дихромовая кислоты. Соли, хроматы и дихроматы. Равновесие в растворе между хромат- и дихромат ионами. Их окислительные свойства. Хромовая смесь. Пероксидные соединения хрома (УI). Соединения молибдена, вольфрама: изополи- и гетерополикислоты. Биологическая роль хрома и молибдена. Применение соединений хрома и молибдена.
    d-элементы VII группы: марганец. Подгруппа марганца (марганец, технеций, рений). Общая характеристика. Сходство и отличие от р- элементов VII группы. Марганец. Свойства оксидов и гидроксидов марганца (II) и (III). Соли, растворимость, гидролиз, качественная реакция на ион марганца (II). Оксид марганца (IV). Окислительно-восстановительные свойства. Соли марганца (VI), манганаты. Оксид марганца (VII). Марганцевая кислота. Соли марганца (VII)- перманганаты: термическое разложение, окислительные свойства, их зависимость от рН среды. Химические основы применения перманганата калия в медицине. Общие закономерности изменения кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений d-элементов при переходе от низших степеней окисления к высшим (на примере соединений марганца). Биологическая роль марганца.
    d-элементы VIII группы: железо, кобальт, никель
    Общая характеристика, особенности конструкции УIII группы периодической системы элементов. Триады. Семейство железа (железо, кобальт, никель).
    Железо. Общая характеристика. Химические свойства. Соединения железа (II) и железа (III): оксиды и гидроксиды, соли (растворимость, гидролиз, окислительно-восстановительные свойства).

    Комплексные соединения железа с цианид-, тиоцианат (роданид) - ионами. Ферраты. Получение. Окислительные свойства. Качественные реакции на ионы железа(II) и (III). Биологическая роль железа. Химические основы применения железа и железосодержащих препаратов в медицине.
    Важнейшие соединения кобальта (II) и кобальта (III),
    никеля (II). Образование комплексных соединений.
    Биологическая роль кобальта и никеля. Платиновые металлы. Общая характеристика. Применение платиновых металлов в качестве катализаторов. Комплексные соединения платины. Применение в медицине.

    d-элементы I группы: медь, серебро, золото.
    Общая характеристика. Сравнение с s-элементами
    I группы. Нахождение в природе, получение, применение. Соединения меди (I) и (II), кислотно-основная и
    окиелительно-восстановительная характеристики. Комплексные соединения меди (II) с аммиаком (аммиакаты), гидроксид- ионами, аминокислотами и многоатомными cпиртами (хелаты). Качественная реакция на ион меди (II). Медьсодержащие ферменты, химические основы их действия. Биологическая роль меди Соединения серебра (I): оксид, получение, растворимость в воде. Соли: нитрат, галогениды. Окислительные свойства серебра (I). Комплексные соединения с аммиаком, галогенид- и тиосульфат нонами. Качественная реакция на ион серебра (I). Химические основы применения соединений меди и серебра в медицине. Золото. Соединения золота (I) и золота (III), окислительно-восстановительные свойства. Способность золота (I) и золота (III) к комплексообразованию. Химические основы, применение соединений золота в медицине.
    Цинк, кадмий, ртуть. Общая характеристика элементов и группы. Цинк и его соединения: оксид, гидроксид, амфотерность; соли, растворимость и гидролиз; комплексные соединения, металлоферменты. Биологическая роль цинка.
    Ртуть, особенности химических свойств ртути; соединения ртути (II): оксид, хлорид, нитрат ртути. Качественные реакции на ионы кадмия и ртути (II). Соединения ртути (I). Токсичность соединений кадмия и ртути, ее химические основы.

    р-Элементы III, IV, V, VI, УII
    (галогены), VIII (благородные газы) групп. Изменение
    свойств р-элементов при переходе от III группы к VIII
    группе (размер радиуса, потенциал ионизации,
    электроотрицательность и др., характер высших оксидов
    и гидроксидов).

    р-Элементы III группы. Общая характеристика. Явление вторичной периодичности в изменении орбитальных радиусов и энергии ионизации, ее причины. Электронная
    дефицитность и ее влияние на свойства элементов и их
    соединений.
    Бор. Общая характеристика (положение в ПС,
    строение электронных оболочек атомов, возможные и
    проявляемые степени окисления, нахождение в
    природе, получение, физические свойства).
    Химические свойства. Бороводороды (бораны). Образование 3-х центровой связи. Борофтороводородная кислота. Оксид бора, ортоборная кислота. Поведение ортоборной кислоты в водных растворах. Бораты: тетраборат натрия, декагидрат тетрабората натрия (бура), гидролиз, термическое разложение тетрабората натрия; метабораты, “перлы’. Эфиры борной кислоты. Реакция образования борно-этилового эфира, окраска пламени летучими соединениями бора. Роль бора как биоэлемента в организме. Применение соединений
    бора в медицине. Химические основы токсического действия соединений бора

    Алюминий. Общая характеристика. Химические свойства, Соединения алюминия: оксид, гидроксид, получение, свойства, амфотерность. Соли алюминия: квасцы, их гидролиз; алюминаты, комплексный характер алюминатов в водных растворах, комплексные галиды, криолит. Гидрид алюминия, аланаты. Химические основы применения алюминия и его соединений в медицине.
    р-Элементы IV группы: углерод, кремний, олово, свинец.
    Общая характеристика. Углерод. Особенность положения углерода в ПС. Углерод, как основа органических соединений, его биологическая роль. Аллотропия. Активированный уголь как адсорбент. Химические свойства углерода. Оксид углерода (II) (угарный газ). Строение и природа связей. Окислительно -восстановительные (ОВ) свойства. Реакции присоединения. Фосген. Оксид углерода (II) как лиганд. Карбонилы металлов. Химические основы токсичности оксида углерода (II). Оксид углерода (IV) (углекислый газ). Строение молекулы. Физические и химические свойства. Угольная кислота. Соли - карбонаты, гидрокарбонаты, растворимость, гидролиз, термическое разложение. Карбамид (мочевина). Циановодородная (синильная) кислота. Простые и комплексные цианиды. Химические основы токсического действия цианидов. Циановая и изоциановая кислоты, их соли. Тиоциановая (родановодородная) кислота и её еоли. Применение углерода и его соединений в медицине. Биологическая роль углерода.
    Кремний. Общая характеристика. Кремнефтороводородная кислота, фторосиликаты. Кислородные соединения кремния: оксид кремния (IУ), кремниевые кислоты, силикаты. Изополикислоты и гетерополикислоты. Силикагель. Цеолиты. Стекло. Выщелачивание стекла. Кремнийорганические соединения: силиконы. Применение соединений кремния в медицине. Олово, свинец. Общая характеристика. Химические свойства. Соединения Sn (II) и РЬ (II): гидроксиды, соли, амфотерность гидроксидов, гидролиз солей. Соединения Sn (IV) и РЬ (IV): оксиды, гидроксиды, соли. Окислительные свойства оксида свинца (IV). Применение соединений свинца, в медицине. Химические основы токсического действия соединений свинца. Использования соединений олова и свинца в анализе лекарственных препаратов. р-Элементы V группы: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут. Общая характеристика подгруппы.
    Азот. Общая характеристика. Строение молекулы. Химические свойства. Аммиак. Получение. Строение молекулы. Физические свойства аммиака. Жидкий аммиак, водородные связи. Химические свойства: кислотно-основные и окислительно-восстановительные. Аммиакаты. Соли аммония, растворимость, термическая устойчивость. Качественные реакции на аммиак и ион аммония. Амиды: гидразин, гидроксиламин. Кислородные соединения азота,- оксиды. Физические и химические свойства. Азотистая кислота и её соли, окислительно-восстановительная
    двойственность. Азотная кислота. Валентная схема молекулы. Физические и химические свойства. Азотная кислота как окислитель. Особенность взаимодействия с металлами. Нитраты, термическое разложение, окислительные свойства.

    Фосфор. Общая характеристика. Аллотропия. Химические свойства. Соединения фосфора с водородом (фосфин), с галогенами, их гидролиз. Соединения фосфора с кислородом. Получение, свойства. Фосфорноватистая и фосфористая кислоты, структурные формулы, основность, восстановительные свойства. Мета-, ди- и ортофосфорные кислоты, их соли Качественные реакции на ионы кислот фосфора (У). Дигидрофосфаты, гидрофосфаты, растворимость, гидролиз. Производные фосфорной кислоты в живых организмах. Биологическая роль.
    Элементы подгруппы мышьяка (мышьяк, сурьма, висмут), Общая характеристика. Водородные соединения мышьяка, сурьмы и висмута в сравнении с аммиаком и фосфином. Обнаружение мышьяка. Кислородныс соединения со степенью окисления (III) и (V). Оксид мышьяка (111) (мышьяковистый ангидрид), оксид мышьяка (V). Кислотно-основные свойства их гидроксидов. Соли:
    арсениты, арсенаты, антимониты, антимонаты, висмутаты их окислительно-восстановительные свойства. Качественные реакции на арсениты, арсенаты и ион висмута (III). Соединения с галогенами, их гидролиз; сульфиды. Тиосоли мышьяка и сурьмы. Понятие о химических основах применения в медицине аммиака, оксида азота (1), нитрита натрия, оксидов и солей мышьяка, сурьмы и висмута.

    р-Элементы VI группы: кислород, сера, селен, теллур (халькогены). Общая характеристика подгруппы. Кислород. Общая характеристика. Особенности электронного строения молекулы кислорода. Химическая активность молекулярного и атомного кислорода. Озон. Строение молекулы. Реакция с растворами иодидов. Вода. Строение молекулы. Физические свойства. Аномалии воды. Химические свойства. Вода очищенная. Минеральная вода. Биологическая роль кислорода и воды. Химические основы применения кислорода, озона и воды в медицине. Пероксид водорода. Строение молекулы. Получение. Физические свойства. Н2O2 как кислота. Окислительно-восстановительная двойственность пероксида водорода. Условия хранения пероксида водорода и его растворов. Применение пероксида водорода и пероксидных соединений в медицине.
    Сера. Селен. Общая характеристика. Химические свойства. Соединения с водородом. Сероводород. Получение, строение молекулы, физические и химические свойства. Сероводородная кислота, сульфиды, гидросульфиды, растворимость, гидролиз, восстановительные свойства, качественная реакция. Соединения серы (IV). Оксид. Сернистая кислота и её соли: сульфиты, гидросульфит, их окислительно-восстановительная двойствен-ность, Соединения серы (VI): оксид, хлорид диоксосеры (сульфурилхлорид). Серная кислота, олеум, дисерная кислота. Сульфаты, их растворимость в воде, качественная реакция. Тиосерная кислота, тиосульфаты, получение, реакции с кислотами, окислителями: хлорной водой, йодом, хлоридом железа (III),. Пероксодисерная кислота, пероксосульфаты, их окислительные свойства, особенности их строения, восстановительные свойства. Применение серы и её соединений в медицине. Биологическая роль серы и селена.

    р-Элементы VII группы: фтор, хлор, бром, йод, астат (галогены). Общая характеристика. Особые свойства фтора, как наиболее электроотрицательного элемента. Простые вещества, их химическая активность. Соединения галогенов с водородом. Получение. Растворимость в воде, поляризуемость, диссоциация. Кислотные и восстановительные свойства. Соли галогеноводородных кислот. Способность фторид-иона как жесткого основания (лиганда) замещать кислород (например, в соединениях кремния). Галогенид-ионы как лиганды в КС. Качественные реакции на галогенид-ионы. Полииодиды. Соединения галогенов в положительными степенями окисления: соединения с кислородом и друг с другом. Взаимодействие галогенов с водой, водными растворами щелочей. Оксокислоты хлора, строение; зависимость силы кислот, их окислительных свойств и устойчивости от степени окисления хлора, хлорная известь, хлорная вода, хлораты, броматы и иодаты и их свойства. Биологическая роль галогенов. Химические основы бактерицидного действия хлора и иода. Применение в медицине, санитарии соединений галогенов.







    2 семестр

1

Физическая и коллоидная химия:

Электрохимия

Электропроводность растворов электролитов. Особенности проведения электрического тока тканями организма. Кондуктометрия и кондуктометрические методы анализа. Использование способности тканей организма к проведению электрического тока в клинической практике.

Механизм возникновения электродного потенциала. Гальванический элемент. ЭДС гальванического элемента. Понятие о редокс-системе. Окислительно-восстановительные потенциалы как критерий направления редокс-процесса. Уравнение Нернста-Петерса. Электрохимия и репарация костной ткани. Коррозия химическая и электрохимическая. Электрохимические методы анализа биологических жидкостей, используемых в медико-биологических лабораториях.

2

Физико-химия поверхностных явлений

Термодинамика поверхностного слоя. Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение. Методы определения поверхностного натяжения. Поверхностно-активные, неактивные и инактивные вещества. Правило Траубе. Межфазовые границы раздела. Энтальпия смачивания и коэффициент гидрофильности. Адгезия и когезия. Поверхностное натяжение биожидкостей в норме и при патологии. Адсорбция. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса. Измерение адсорбции на границе раздела твёрдое тело – газ и твёрдое тело – жидкость. Факторы, влияющие на адсорбцию газов и растворённых веществ. Мономолекулярная адсорбция, уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха. Полимолекулярная адсорбция. Капиллярная конденсация, абсорбция, хемосорбция. Адсорбция электролитов. Неспецифическая (эквивалентная) адсорбция ионов. Правило Панета-Фаянса. Ионообменная адсорбция. Хроматография и ее использование в медико-биологических исследованиях. Физико-химические основы адсорбционной терапии, гемосорбции, применения в медицине ионитов.

3

Физико-химия дисперсных систем и растворов ВМС

Структура дисперсных систем. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Степень дисперсности. Классификация дисперсных систем: по степени дисперсности, по агрегатному состоянию фаз (аэрозоли, лиозоли, солизоли), по силе межмолекулярного взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсионной средой необратимые и обратимые, лиофобные и лиофильные коллоиды), по подвижности дисперсной фазы (свободнодисперсные и связнодисперсные коллоидные системы).Методы получения и очистки коллоидных растворов. Диализ, электродиализ, ультрафильтрация и их использование в клинической практике. Природа электрических явлений в дисперсных системах. Строение частиц дисперсной фазы лиофобных и лиофильных мицеллярных коллоидных систем. Механизм возникновения электрического заряда коллоидных частиц. Строение двойного электрического слоя. Мицелла, агрегат, ядро, коллоидная частица (гранула). Заряд и электрокинетический потенциал коллоидной частицы. Влияние электролитов на электрокинетический потенциал. Явление перезарядки коллоидных частиц. Электрокинетические явления: электрофорез и электроосмос. Связь электрофоретической скорости коллоидных частиц с их электрокинетическим потенциалом (уравнение Гельмгольца-Смолуховского). Электрофоретическая подвижность. Электрофоретические методы исследования, применяемые в медико-биологических лабораториях.

Кинетическая и агрегативная устойчивость коллоидных растворов. Агрегация и седиментация частиц дисперсной фазы. Коагуляция и факторы, её вызывающие. Медленная и быстрая коагуляция. Порог коагуляции и его определение. Правило Шульце-Гарди. Чередование зон коагуляции. Коагуляция золей смесями электролитов: аддитивность, антагонизм, синергизм. Пептизация. Роль коллоидных систем и процесса коагуляции в возникновении патологических состояний при различных заболеваниях.

Полуколлоиды, их свойства. Структура мицелл полуколлоидов. Солюбилизация в растворах коллоидных ПАВ. Биологическое значение полуколлоидов для жизнедеятельности организма. Использование полуколлоидов в медицине.

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. Вязкость крови и других биологических жидкостей. Осмотическое давление растворов биополимеров. Изоэлектрическая точка и методы её определения. Мембранное равновесие Доннана. Онкотическое давление плазмы и сыворотки крови. Устойчивость растворов биополимеров. Высаливание. Коллоидная защита. Коацервация и её роль в биологических системах. Застудневание растворов ВМС. Синерезис. Гели и их значение для биологических процессов.

Микрогетерогенные системы. Физико-химические особенности аэрозолей, порошков, суспензий, эмульсий и пен. Значение этих систем для организма и применение их в медицинской практике.







3 семестр

1

Органическая химия: Теоретические основы строения и реакционной способности органических соединений. Современные физико-химические методы изучения

структуры молекул.

Определение органической химии. Теория строения А.М.Бутлерова. Функциональные группы и строение углеродного скелета как классификационные признаки органических соединений. Основные классы органических соединений. Основные принципы радикально-функциональной и заместительной номенклатуры. Принципы построения систематических названий ациклических, а также моно- и бициклических органических соединений.

Взаимное влияние атомов и способы передачи его в молекулах органических соединений. Сопряжение, виды сопряжения: ,- и ,-сопряжение. Сопряженные системы с замкнутой цепью. Ароматичность бензоидных и небензоидных соединений. Поляризация связей и электронные эффекты (индуктивный и мезомерный). Электронодонорные и электроноакцепторные заместители. Кислотность и основность органических соединений. Общие закономерности в изменении кислотных и основных свойств во взаимосвязи с электронными эффектами заместителей. Водородная связь как специфическое проявление кислотно-основных свойств.

Общие закономерности реакционной способности органических соединений как химическая основа их биологического функционирования. Классификация органических реакций по результату (замещение, присоединение, элиминирование, перегруппировки, окислительно-восстановительные) и по механизму – радикальные, ионные (электрофильные, нуклеофильные). Понятия – субстрат, реагент, реакционный центр. Типы разрыва ковалентной связи в органических соединениях и образующиеся при этом частицы: свободные радикалы (гомолитический разрыв), карбокатионы и карбанионы (гетеролитический разрыв).

Реакции свободнорадикального замещения: гомолитические реакции с участием С-Н связей sp3-гибридизованного атома углерода. Галогенирование. Взаимодействие органических соединений с кислородом как химическая основа пероксидного окисления.

Реакции электрофильного присоединения. Механизм реакций гидрогалогенирования и гидратации. Правило Марковникова. Особенности электрофильного присоединения к сопряженным системам (1,3-диенам, ,-ненасыщенным альдегидам, карбоновым кислотам).

Реакции электрофильного замещения в ароматических системах. Ориентирующее влияние заместителей и гетероатомов.

Современные физико-химические методы исследования структуры основных классов низкомолекулярных органических соединений. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Химический сдвиг, спин-спиновое расщепление. Смещение полос. Электронная УФ-спектроскопия. Типы электронных переходов. Связь УФ-спектров со строением органических соединений. Инфракрасная (ИК) спектроскопия. Характеристические частоты. Масс-спектроскопия. Основные типы фрагментации.

2

Особенности строения и реакционной способности основных классов низкомолекулярных органических соединений.

Реакции нуклеофильного замещения в галогенопроизводных и спиртах. Реакции гидролиза галогенопроизводных. Реакции алкилирования спиртов, фенолов, тиолов. Реакции элиминирования (дегидрогалогенирование, дегидратация). Многоатомные спирты: этиленгликоль, глицерин. Образование хелатных комплексов с участием многоатомных спиртов. Двухатомные фенолы: гидрохинон, резорцин, пирокатехин. Окисление двухатомных фенолов. Система гидрохинон – хинон.

Реакции нуклеофильного присоединения в альдегидах и кетонах. Реакции карбонильных соединений с водой, спиртами, тиолами, аминами и их производными. Реакции альдольной конденсации. Наличие -СН-кислотного центра в молекулах карбонилсодержащих соединений. Реакция Канниццаро.

Реакции нуклеофильного замещения в карбоновых кислотах и их функциональных производных. Реакции ацилирования – образование ангидридов, галогенангидридов, сложных эфиров, сложных тиоэфиров, амидов – и обратные им реакции гидролиза. Двухосновные карбоновые кислоты (предельные и непредельные): щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая, фумаровая, малеиновая.

Гидроксикислоты, их специфические реакции: циклизации – образование лактонов. Реакции элиминирования -гидроксикислот. Гидроксикислоты (молочная, - и -гидроксимасляные, яблочная, винная, лимонная), их характерные реакции. Оптическая изомерия. Проекционные формулы Фишера. Глицериновый альдегид как конфигурационный стандарт. Оптическая активность. Хиральные и ахиральные молекулы. Стереоизомеры: энантиомеры и диастереомеры. Мезоформы. Рацематы.

Альдегидо- и кетонокислоты: глиоксалевая, пировиноградная, ацетоуксусная. Реакции декарбоксилирования. Кето-енольная таутомерия на примере ацетоуксусного эфира.

Амины. Аминоспирты и их производные: аминоэтанол (коламин), холин, ацетилхолин. Угольная кислота и ее производные (уретаны, уреиды кислот, мочевина).

Гетероциклические соединения. Пятичленные гетероциклические соединения с одним гетероатомом (пиррол, тиофен, фуран). Кислотно-основные свойства пиррола. Реакции электрофильного замещения, ориентация замещения. Особенности реакций нитрования и сульфирования ацидофобных гетероциклов. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом (пиридин). Основные свойства. Реакции электрофильного замещения. Реакции нуклеофильного замещения. Лактим-лактамная таутомерия гидроксипроизводных пиридина. Нуклеофильные свойства пиридина. Пятичленные гетероциклические соединения с двумя гетероатомами (пиразол, имидазол). Кислотно-основные свойства. Реакции электрофильного замещения в пиразоле и имидазоле. Шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами (пиримидин, пиразин, пиридазин). Пиримидин и его производные – компоненты нуклеозидов. Лактим-лактамная таутомерия нуклеиновых оснований. Конденсированные системы гетероциклов (пурин). Ароматичность, особенности химических свойств.

3

Структура и химические свойства биологически активных органических молекул

Аминокислоты: строение, номенклатура, оптическая изомерия. Незаменимые аминокислоты, входящие в состав белков. Кислотно-основные свойства. Биполярная структура, образование внутрикомплексных солей. Важнейшие реакции аминокислот. Специфические реакции, обусловленные взаимным влиянием функциональных групп. Пептиды. Строение пептидной группы. Образование пептидных цепей. Кислотный и щелочной гидролиз пептидов. Строение белковых молекул.

Моносахариды. Классификация. Открытые и циклические формы. Формулы Фишера и формулы Хеуорса. Фуранозы и пиранозы; - и -аномеры. Цикло-оксо-таутомерия. Строение некоторых наиболее важных представителей пентоз (рибоза, дезоксирибоза, ксилоза); гексоз (глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза); аминосахаров (2-дезокси-2-аминоглюкоза, 3-дезокси-3-аминогалактоза). Нуклеофильное замещение в циклических формах моносахаридов. Образование и гидролиз O- и N-гликозидов. Фосфаты моносахаридов. Окисление моносахаридов. Восстановительные свойства альдоз. Гликоновые, гликаровые, гликуроновые кислоты. Восстановление моносахаридов (ксилит, сорбит, маннит).

Восстанавливаюшие и невосстанавливающие дисахариды. Строение некоторых наиболее важных представителей - сахарозы, лактозы, мальтозы, целлобиозы. Типы гликозидных связей. Таутомерия дисахаридов, их химические свойства. Образование и гидролиз дисахаридов.

Естественные жиры как смесь триацилглицеринов. Зависимость консистенции жиров от их состава. Основные природные высшие жирные кислоты, входящие в состав жиров и фософолипидов: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая. Мыла, их консистанция. Гидрогенизация жиров. Реакции образования жиров. Кислотный и щелочной гидролиз.

Фосфатидные кислоты. Фосфолипиды. Образование и гидролиз фосфолипидов. Кефалины, лецитины, фосфатидилсерины.

Нуклеиновые основания, таутомерные формы, принцип их комплементарности. Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). Первичная и вторичная структура нуклеиновых кислот. Образование и гидролиз нуклеозидов, нуклеотидов. Реакции образования и гидролиза АТФ, AДФ, АМФ. Понятие о частичном и полном гидролизе.

Важнейшие БАС. Терпеноиды. Классификация. Изопреновое правило. Биогенетическая связь терпенов и стероидов. Особенности реакционной способности терпеноидов. Перегруппировка Вагнера-Меервейна.

Каротиноиды: ретинол (витамин А), ретиналь, β-каротин. Химические свойства.

Стероиды, половые гормоны: андростерон, тестостерон, холестерин, холестерон, эргостерин, эстрон, эстриол. Реакции по оксогруппе и фенольному гидроксилу.

Витамины: никотиновая кислота (витамин PP), витамин D1, витамин D2. Реакции получения, их реакционная способность.



^ 4.4. Разделы дисциплины и виды занятий




п/п

Наименование раздела дисциплины

Л

ЛЗ

Всего аудиторных часов

1.

Теоретические основы неорганической химии

14

32

46

2.

Химия элементов

14

36

50

3

Электрохимия

6

12

18

4

Физико-химия поверхностных явлений

4

9

13

5

Физико-химия дисперсных систем и растворов ВМС

10

31

41

6

Теоретические основы строения и реакционной способности органических соединений. Современные физико-химические методы изучения структуры молекул.

8

24

32

7

Особенности строения и реакционной способности основных классов низкомолекулярных органических соединений

8

16

24

8

Структура и химические свойства биологически активных органических молекул

14

26

40



^ 4.5. Лекционный курс




Тема лекций и их содержание

Кол-во

часов







1 семестр







1

Введение. Основные этапы развития химии. Строение атома. Квантово-механическая модель атома.

2




2

Периодический закон и периодическая система Д.И.Менделеева

Основные характеристики атомов. Периодический характер их изменения.

2




3

Химическая связь и её основные типы. Параметры химической связи.

Метод молекулярных орбиталей.

Метод валентных связей.

2




4

Химическая термодинамика. Энергетика химических реакций. Химическая кинетика. Химическое равновесие.

2




5

Окислительно-восстановительные реакции

Реакции комплексообразования.

2




6

Растворы. Растворимость твердых веществ, газов и жидкостей.

Явление осмоса и осмотическое давление.

2




7

Сильные и слабые электролиты. Произведение растворимости Водородный и гидорксильный показатели.Теории кислот и оснований.

2




8

Химия элементов. s - элементы. d-элементы. Элементы 3-5 групп. Общая характеристика, положение в периодической системе элементов, электронные формулы, радиусы атомов, энергии ионизации, степени окисления, получение, химические свойства, особенности, биологическая роль, химические основы применения в медицине.

2




9

d-элементы 6-7 групп. Общая характеристика, положение в периодической системе элементов, электронные формулы, радиусы атомов, энергии ионизации, степени окисления, получение, химические свойства, особенности, биологическая роль, химические основы применения в медицине.

2




10

d-элементы 8 группы. Общая характеристика, положение в периодической системе элементов, электронные формулы, радиусы атомов, энергии ионизации, степени окисления, получение, химические свойства, особенности, биологическая роль, химические основы применения в медицине.

2




11

d-элементы 1,2 групп. Общая характеристика, положение в периодической системе элементов, электронные формулы, радиусы атомов, энергии ионизации, степени окисления, получение, химические свойства, особенности, биологическая роль, химические основы применения в медицине.

2




12

d-элементы 1,2 групп. Общая характеристика, положение в периодической системе элементов, электронные формулы, радиусы атомов, энергии ионизации, степени окисления, получение, химические свойства, особенности, биологическая роль, химические основы применения в медицине.

2




13

р-элементы 5 группы. Общая характеристика, положение в периодической системе элементов, электронные формулы, радиусы атомов, энергии ионизации, степени окисления, получение, химические свойства, особенности, биологическая роль, химические основы применения в медицине.

2




14

р-элементы 6,7 групп. Общая характеристика, положение в периодической системе элементов, электронные формулы, радиусы атомов, энергии ионизации, степени окисления, получение, химические свойства, особенности, биологическая роль, химические основы применения в медицине.

2




2 семестр 28




1

Введение. Предмет и задачи физической химии как науки. Разделы дисциплины, история ее развития. Значение физической и коллоидной химии для медицины. Электропроводность растворов электролитов. Особенности электропроводности тканей организма и ее использование в медицинской практике.

2




2

Возникновение потенциалов на границе проводников l и II рода. Электродный, диффузионный, мембранный и окислительно- восстановительный потенциалы. Уравнения Нернста и Петерса.

2




3

Электроды в гальванических цепях (водородный, хлорсеребряный, хингидронный электроды). Работа гальванических элементов, их классификация. Электрохимические методы анализа. Ионоселективные электроды (стеклянный электрод). Потенциометрический метод измерения рН растворов, потенциометрическое титрование. Использование электрохимических методов анализа в медицине.

2




4

Поверхностные явления. Адсорбция и ее разновидности. Количественные закономерности адсорбции на твердой поверхности. Принцип и механизм хроматографии. Классификация хроматографических методов по механизму разделения веществ, агрегатному состоянию фаз и техническому исполнению. Использование хроматографии в медико-биологических исследованиях. Адсорбционная терапия, гемосорбция.

2




5

Адсорбция на поверхности жидкости и ее разновидности. Поверхностно-активные и поверхностно-неактивные вещества. Количественные закономерности адсорбции веществ на поверхности жидкости. Поверхностная активность вещества.

2




6

Развитие представлений о коллоидном состоянии вещества. Классификация дисперсных и коллоидных систем. Методы получения коллоидных систем - условия их проведения, значение для медицины. Методы очищения коллоидных растворов - диализ, ультрафильтрация, их применение в биотехнологии. Использование искусственной почки.

2




7

Молекулярно-кинетические явления в коллоидных системах: броуновское движение частиц, диффузия, осмотическое давление, вязкость, седиментационное равновесие. Оптические свойства коллоидных систем. Рассеяние света в коллоидных системах, его механизм, уравнение Рэлея. Оптические методы исследования коллоидных систем (ультрамикроскопия, нефелометрия). Использование нефелометрии и турбидиметрии в медико-биологических исследованиях.

2




8

Строение лиофильных и лиофобных коллоидных частиц. Структура двойного электрического слоя частиц. Электротермодинамический и электрокинетический потенциалы. Электрокинетические явления - электрофорез и электроосмос. Использование электрофореза в биотехнологии и в медицинской практике.

2




9

Агрегативная и кинетическая устойчивость коллоидных систем. Коагуляция частиц, ее молекулярно-кинетический механизм Закономерности и механизм коагуляции частиц под действием электролитов. Значение коагуляции коллоидных частиц в медицине. Полуколлоиды. Структура мицелл полуколлоидов. Солюбилизация в растворах коллоидных ПАВ. Биологическое значение полуколлоидов для жизнедеятельности организма. Использование полуколлоидов в медицине.

2




10

Высокомолекулярные соединения, их химическая природа и значение в жизнедеятельности opганизма. Классификация ВМС и способы образования. Структура макромолекул, фазовые и агрегатные состояние полимеров. Растворы полимеров. Механизм растворения и набухания ВМС. Аномальная вязкость растворов ВМС. Уравнение Штаудингера. Осмотическое давление растворов ВМС, значение онкотического давления плазмы крови. Устойчивость растворов ВМС, ее факторы. Заряд и изоэлектрическое состояние полиамфолитов. Высаливание полимеров, использование в биотехнологии. Коацервация и ее биологическое значение. Коллоидная защита. Гели.


2







3 семестр

20




1

Теоретические основы строения органических соединений и факторы, определяющие их реакционную способность. Типы химических связей. Взаимное влияние атомов и способы его передачи в молекулах органических соединений. Сопряжение и ароматичность. Поляризация связей и электронные эффекты заместителей. Пространственное строение органических соединений. Важнейшие понятия стереохимии: конформация и конфигурация.

2




2

Классификация органических реакций. Типы реагентов. Кислотные и основные свойства органических соединений. Общие закономерности в изменении кислотных и основных свойств во взаимосвязи с электронными эффектами. Факторы, определяющие кислотность и основность органических соединений. Водородная связь как специфическое проявление кислотно-основных свойств.

2




3

Реакционная способность насыщенных и ненасыщенных углеводородов. Реакции радикального замещения в алканах. Особенности строения и химических свойств малых циклов. Реакции электрофильного присоединения и окисления в ряду алкенов. Особенности химического поведения сопряженных диенов. Реакции электрофильного замещения в аренах. Электронное влияние заместителей на направление и скорость реакций. Реакции боковых цепей алкилбензолов. Химические свойства галогенопроизводных углеводородов.

2




4

Спирты и фенолы. Классификация, кислотные и нуклеофильные свойства. Реакции получения и химические свойства. Образование простых и сложных эфиров. Особенности химических свойств многоатомных спиртов. Хелатные комплексы. Этиленгликоль, глицерин,  пирокатехин, резорцин, гидрохинон. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре фенолов. Окисление и восстановление фенолов. Фенолформальдегидные смолы. 

2




5

Реакционная способность альдегидов и кетонов. Реакции нуклеофильного присоединения; стереохимический результат присоединения нуклеофильных реагентов с участием карбонильной группы. Реакции Канниццаро и альдольной конденсации. Сравнение химических свойств альдегидов и кетонов. Реакции окисления и восстановления. Хиноны. Бензохиноны. Окислительно-восстановительные свойства хинонов.

2




6

Классификация карбоновых кислот. Одноосновные алифатические карбоновые кислоты. Кислотные свойства. Реакции с нуклеофильными реагентами (образование сложных эфиров, ангидридов, галогенангидридов, амидов) и с участием углеводородного радикала. Особенности химического поведения непредельных, двухосновных и ароматических моно- и дикарбоновых кислот.

2




7

Химические свойства окси- и оксокислот. Стереоизомерия оксикислот. Специфические реакции, обусловленные взаимным влиянием функциональных групп. Реакции циклизации и элиминирования. Кето-енольная таутомерия оксокислот. Реакции декарбоксилирования. Ацетоуксусный эфир.

2




8

Естественные жиры, их консистенция. Природные высшие жирные кислоты как структурные компоненты триацилглицеринов. Гидрогенизация жиров. Фосфатидные кислоты. Фосфолипиды. Кефалины, лецитины, фосфатидилсерины. Образование и гидролиз жиров, фосфолипидов.

2




9

Моносахариды: важнейшие представители, классификация, стереоизомерия, таутомерия. Реакции моносахаридов: образование и гидролиз гликозидов, избыточное алкилирование, ацилирование, фосфорилирование, окисление и восстановление. Восстанавливаюшие и невосстанавливающие дисахариды. Таутомерия. Химические свойства.

2




10

Амины: реакции получения и важнейшие химические свойства. Кислотно-основные свойства, образование солей. Нуклеофильные свойства. Алкилирование аминов. Реакции аминов с ацилирующими реагентами, защита аминогруппы. Влияние аминогруппы на реакционную способность ароматического кольца. Гидролиз мочевины и образование уреидов. Биогенные аминоспирты: коламин, холин и их производные.

2




11

Аминокислоты. Классификация. Стереоизомерия. Кислотно-основные свойства. Биполярная структура, образование внутрикомплексных солей. Специфические реакции, обусловленные взаимным влиянием функциональных групп. Декарбоксилирование и дезаминирование. Пептиды. Белки.

2




12

Гетероциклические соединения: шестичленные (пиридин, пиримидин), пятичленные (пиррол, тиофен, фуран, пиразол, имидазол), конденсированные (пурин). Кислотно-основные свойства. Ориентация в реакциях замещения. Нуклеиновые основания и принцип их комплементарности. Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). Первичная и вторичная структура нуклеиновых кислот. Образование и гидролиз нуклеозидов, нуклеотидов. АТФ, AДФ, АМФ.

2




13

Неомыляемые липиды. Терпены и терпеноиды. Изопреновое правило. Моно-, ди-, три- и тетратерпены (каротиноиды). Биогенетическая связь терпенов и стероидов. Особенности реакционной способности терпеноидов. Перегруппировка Вагнера-Меервейна. Химическая модификации природных терпеноидов – путь к созданию новых биологически активных соединений..

2




14

Низкомолекулярные биорегуляторы: алкалоиды, стероиды, половые гормоны, стерины, желчные кислоты, витамины. Реакции получения, реакционная способность. Биогенетическая связь терпенов и стероидов.

2




15

Современные физико-химические методы исследования структуры основных классов низкомолекулярных органических соединений. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Химический сдвиг, спин-спиновое расщепление. Смещение полос. Электронная УФ-спектроскопия. Типы электронных переходов. Связь УФ-спектров со строением органических соединений. Инфракрасная (ИК) спектроскопия. Характеристические частоты. Масс-спектроскопия. Основные типы фрагментации.

2










30







страница1/3
Дата конвертации28.07.2013
Размер1,1 Mb.
ТипРабочая программа
  1   2   3
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы