Часть I. Теория. Общая химия

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Кафедра химии и

Фармацевтической химии

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ХИМИЯ: ОБЩАЯ И БИООРГАНИЧЕСКАЯ”

для студентов 1 курса стоматологического факультета

(2013-2014 учебный год)

Часть I. Теория. Общая химия

Растворы и их значение в процессах жизнедеятельности

1. Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Закон Рауля: формулировки, расчетные формулы.

2. Следствие из закона Рауля: понижение температуры замерзания растворов, повышение температуры кипения растворов.

3. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа для растворов неэлектролитов.

4. Осмотические свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент.

5. Гипо-, гипер-, изотонические растворы. Понятие об изоосмии (электролитном гомеостазе). Осмоляльность и осмолярность биологических жидкостей.

6. Роль осмоса в биологических системах. Плазмолиз и цитолиз. Зависимость степени гемолиза эритроцитов от концентрации раствора NaCl.

Химическая термодинамика и её применение к биосистемам

7. Основные понятия термодинамики: система, параметры, состояние, процесс (определение, классификация, примеры). Внутренняя энергия. Энтальпия.

8. Первое начало термодинамики: связь с ЗСЭ, формулировки, применение к биосистемам.

9. Значение и сущность 2 начала термодинамики. Необратимость самопроизвольных процессов. Свободная и связанная энергия.

10. Энтропия с точки зрения классической термодинамики (энтропия как мера связанной энергии). Определение энтропии, расчет энтропии веществ в различных процессах (изотермический, изобарный, изохорный), стандартная энтропия, расчет DS химической реакции.

11. Энергия Гиббса. Уравнение Гиббса. DG как критерий самопроизвольного протекания изобарно-изотермических процессов. Экзергонические и эндергонические процессы.

Химическая кинетика и её значение для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов

12. Классификация химических реакций. Реакции обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные, экзотермические и эндотермические, простые и сложные, последовательные, цепные, сопряженные: определение, примеры.

13. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ (закон действующих масс). Константа скорости.

14. Молекулярность и порядок реакции. Определение молекулярности сложной реакции. Кинетические уравнения реакций нулевого, первого и второго порядков.

15. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа, особенности температурного коэффициента для биохимических процессов. Уравнение Аррениуса. Энергия активации.

16. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Уравнение изотермы химической реакции.

17. Прогнозирование смещения химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Буферные системы и их роль в организме человека

18. Буферные системы: определение, состав, классификация. Уравнения Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН буферных систем.

19. Механизм действия буферных систем при добавлении кислоты и щелочи (на примере ацетатной, аммиачной и белковой буферных систем), разбавлении водой.

20. Буферная емкость и факторы на нее влияющие. Зона буферного действия.

21. Буферные системы крови: состав, распределение в плазме и эритроцитах, механизм действия гидрокарбонатной, фосфатной, белковой буферных систем, рН крови в норме, рН артериальной и венозной крови.

22. Понятие о кислотно-основном состоянии организма: определение, значение для процессов жизнедеятельности, щелочной резерв крови (%, ммоль/л).

Комплексные соединения: строение, роль в организме, применение в медицине

23. Координационная теория Вернера. Структура комплексных соединений.

24. Номенклатура комплексных соединений.

25. Константы нестойкости и устойчивости комплексных частиц.

26. Металлоферменты и другие биокомплексные соединения: гемоглобин и его производные, цитохромы, каталаза, пероксидаза, витамин В₁₂ (пространственное строение, функции, электронное строение и тип гибридизации комплексообразователя).

27. Металло-лигандный гомеостаз и причины его нарушения.

Поверхностные явления. Адсорбция

28. Ориентация молекул в поверхностном слое и структура биомембран.

29. Адсорбция на поверхности раздела жидкость/газ. Уравнение Гиббса. Изменение поверхностной активности в гомологических рядах (правило Дюкло-Траубе).

30. Адсорбция на поверхности раздела твердое тело/газ. Физическая адсорбция и хемосорбция. Уравнение Ленгмюра.

31. Избирательная адсорбция. Правило Пескова-Фаянса. Применение ионитов в медицине.

Физико-химия дисперсных систем. Коллоиды в организме человека

32. Дисперсные системы: определение, классификация (по степени дисперсности, по агрегатному состоянию фаз, по силе взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсионной средой), примеры. Коллоидные растворы.

33. Получение коллоидных растворов. Дисперсионные методы: механический, ультразвуковой, пептизации. Конденсационные методы: замены растворителя, окисления, восстановления, гидролиза, по реакции обмена.

34. Методы очистки коллоидных систем: диализ, электродиализ, компенсационный диализ, ультрафильтрация. Физико-химические принципы функционирования искусственной почки.

35. Устойчивость дисперсных систем. Виды устойчивости коллоидных растворов: кинетическая (седиментационная), агрегативная. Факторы устойчивости.

36. Коагуляция. Виды коагуляции: скрытая и явная, медленная и быстрая. Порог коагуляции, пороговая концентрация. Правило Шульце-Гарди. Биологическое значение коагуляции.

37. Коллоидная защита и пептизация, значение этих явлений в медицине.

Физико-химия растворов ВМС. Свойства биополимеров

38. Свойства растворов ВМС. Особенности растворения ВМС как следствие их структуры. Форма макромолекул.

39. Механизм набухания и растворения ВМС. Зависимость набухания от различных факторов.

40. Полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка и методы ее определения.

41. Застудневание растворов ВМС: механизм, факторы процесса. Свойства студней: тиксотропия и синерезис.

Биогенность химических элементов

42. Понятие биогенности химических элементов: химические элементы в организме человека, их классификация по степени важности для процессов жизнедеятельности, биогенные элементы в периодической системе.

43. Концентрирование биогенных элементов живыми системами.

44. Классификация биогенных элементов по их содержанию в организме (макро-, олиго- и микробиогенные элементы) и по функциональной роли (органогены, элементы электролитного фона, микроэлементы).

45. Эссенциальные микроэлементы (Fe, Co, Cr, Mn, Zn, Cu, Mo): содержание в организме, биологическая роль.

Часть II. Теория. Биоорганическая химия

Основы строения и реакционной способности органических соединений

46. Основные правила систематической номенклатуры органических соединений. Понятие о структурной изомерии органических соединений. Строение атома углерода, типы гибридизации и виды ковалентной связи в органических соединениях. Связь пространственного строения органических соединений с их биологической активностью.

47. Реакции электрофильного присоединения: гетеролитические реакции с участием p-связи между sp²-гибридизованными атомами углерода (галогенирование, гидрогалогенирование, гидратация).

48. Реакции электрофильного замещения: гетеролитические реакции с участием p-электронного облака ароматической системы (галогенирование, нитрование, алкилирование).

Биологически важные гетероциклические соединения

55. Гетероциклы с одним гетероатомом. Пиррол, индол, пиридин, хинолин: строение, кислотно-основные свойства. Понятие о тетрапиррольных соединениях (порфин, протопорфирин, гем).

56. Биологически важные производные пиридина – никотинамид, пиридоксаль, производные изоникотиновой кислоты.

57. Барбитуровая кислота и ее производные. Гипоксантин, ксантин, мочевая кислота. Лактим–лактамная таутомерия.

Углеводы

61. Моносахариды. Альдозы, кетозы. Пентозы, гексозы. Ксилоза, рибоза, 2-дезоксирибоза, глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза: строение, цикло-оксо-таутомерия.

62. Дисахариды: строение, типы гликозидной связи, образование, гидролиз, цикло-оксо-таутомерия. Восстанавливающие (мальтоза, лактоза, целлобиоза) и невосстанавливающие (сахароза) дисахариды.

63. Гомополисахариды: крахмал (амилоза, амилопектин), гликоген, декстран, целлюлоза. Пектиновые вещества. Понятие о гетерополисахаридах.

Растворы

8. Раствор содержит 20 г глюкозы в 100 г воды.

Вычислите давление насыщенного пара растворителя над раствором при температуре 15 ^оС, если давление пара чистой воды при этой же температуре равно 23, 75 мм рт. ст.

Рассчитайте молярную долю растворителя.

9. Водный раствор одноатомного спирта, содержащий 0, 874 г вещества в 100 мл воды, замерзает при температуре -0, 354 ^оС.

Рассчитайте относительную молекулярную массу спирта и установите его формулу.

10. Осмотическое давление раствора объемом 250 мл, в котором содержится 20 г гемоглобина, равно 2855 Па (при 4 ^оС).

Установите молярную массу гемоглобина.

11. Водный раствор NaOH кипит при температуре 102, 65 ^оС. Кажущаяся степень ионизации электролита равна 70%.

Определите массу NaOH, растворённую в 100 г воды.

12. Раствор, содержащий 2, 1 г КОН в 250 мл воды, замерзает при -0, 514 ^оС.

Рассчитайте изотонический коэффициент и кажущуюся степень диссоциации.

13. Осмотическое давление 0, 5 М раствора карбоната калия равно 2726 кПа при 0 ^оС.

Вычислите кажущуюся степень диссоциации K₂CO₃ в растворе.

Буферные системы

14. В состав крови входит буферная система, состоящая из двух анионов.

Приведитеформулы её составных частей.

Назовите эту буферную систему.

Классифицируйте её по составу и природе компонентов.

Укажите зону буферного действия.

Напишите уравнения реакций, отражающих механизм действия (ионная форма).

15. Аммиачная буферная система состоит из двух составных частей.

Классифицируйте её по составу и природе компонентов.

Укажите интервал значений рН, внутри которого эта система обладает буферной емкостью.

Напишите уравнения реакций, отражающих механизм её действия (ионная форма).

Объясните, почему аммиачная буферная система не входит в состав крови.

16. В 200 мл фосфатного буферного раствора содержится 0, 8 моль кислотного компонента и 1, 6 моль солевого компонента.

Установите рН буферного раствора.

Объясните, входит ли рассчитанное значение рН в ЗБД (рН: 6, 2 – 8, 2).

К_и (Н₂РО₄^-) = 6, 2× 10^-8 моль/л; lg 2 = 0, 3; lg 6, 2 = 0, 79.

Классифицируйте буферную систему по составу и природе компонентов.

17. Концентрация ионов водорода в крови больного равняется 2, 46∙ 10^-8 моль/л.

Рассчитайте рН крови (lg 2, 46 = 0, 39).

Назовите состояние, возникающее при данном нарушении КОС.

Укажите, чем характеризуется это состояние с точки зрения протолитического гомеостаза.

Комплексные соединения

18. Определите заряд комплексообразователя и его координационное число в комплексном ионе [Fe(C₂O₄)₂(OH)₂]^3-.

Изобразите графически его структурную формулу.

Классифицируйте этот ион по природе лигандов.

Напишите выражение константы нестойкости.

19. Напишите формулу комплексного соединения, имеющего название: хлорид гексаамминхрома (III).

Изобразите графически структурную формулу внутренней сферы.

Классифицируйте соединение по заряду комплексной частицы, по электропроводности, по природе ионов внешней сферы и по природе лигандов.

Рассчитайте координационное число комплексообразователя.

Напишите выражение константы нестойкости.

20. Рассчитайте DG процесса [Fe(CN)₆]^4- ↔ Fe²⁺ + 6CN^-, если К_н в стандартных условиях равна 10^-35.

Изобразите графически структурную формулу комплексной частицы.

Классифицируйте её по природе лигандов.

Напишите выражение константы нестойкости.

Моносахариды

46. Напишите схемы реакций окисления D-глюкозы до глюконовой, глюкуроновой и глюкаровой кислот.

Укажите условия протекания реакций.

47. Напишите уравнения реакций взаимодействия a, D-рибофуранозы с уксусным ангидридом и гидролиза полученного продукта.

Назовите продукты первой реакции.

48. Напишите уравнения реакций образования глюкозо-1-фосфата, глюкозо-6-фосфата, фруктозо-1, 6-дифосфата.

Объясните значение полученных продуктов в процессах жизнедеятельности.

49. Напишите уравнения реакций взаимодействия D-маннозы с СН₃I и СН₃ОН и гидролиза полученных продуктов.

Объясните отличие в протекании этих реакций.

Укажите роль среды в реакции гидролиза.

Дисахариды. Полисахариды

50. Напишите уравнение реакции образования мальтозы.

Приведите её полное название.

Назовите тип гликозидной связи.

Объясните причину восстанавливающей способности мальтозы.

Подтвердите Ваш тезис уравнением реакции с аммиачным раствором Ag₂O.

Укажите эффект реакции.

51. Напишите уравнение реакции образования лактозы.

Приведите её полное название.

Назовите тип гликозидной связи.

Объясните причину восстанавливающей способности лактозы.

Подтвердите Ваш тезис уравнением реакции с гидроксидом меди (II).

Укажите эффект реакции.

52. Напишите уравнение реакции образования сахарозы.

Приведите её полное название.

Укажите тип гликозидной связи.

Объясните причину отсутствия у сахарозы восстанавливающей способности.

53. Напишите формулы фрагментов молекул амилозы и амилопектина.

Назовите моносахаридные и дисахаридные звенья.

Укажите типы гликозидной связи.

Объясните отсутствие восстановительной способности у крахмала.

Перечислите отличия гликогена от амилопектина, способствующие выполнению его биологической роли.

54. Напишите формулы дисахаридных фрагментов молекул хондроитинсульфата и гиалуроновой кислоты.

Назовите типы гликозидной связи внутри дисахаридных фрагментов и между ними.

Укажите биологическую роль перечисленных гетерополисахаридов.

Аминокислоты. Пептиды

55. Напишите проекционные формулы Фишера для всех изомеров треонина.

Объясните, почему эта аминокислота существует в виде четырех пространственных изомеров.

Укажите стереоизомер треонина, входящий в состав белков.

Назовите другие аминокислоты, содержащиеся в белках, имеющие два хиральных центра.

56. Напишите уравнения реакций восстановительного аминирования с участием a-кетоглутаровой кислоты и трансаминирования с участием аспарагиновой и пировиноградной кислот.

Назовите все органические соединения, участвующие в реакции, по ЗН ИЮПАК.

57. Напишите уравнения реакций окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты (in vivo) и неокислительного дезаминирования лейцина (in vivo, in vitro).

Назовите все участвующие в реакции вещества по ЗН ИЮПАК.

Укажите биологическое значение реакции дезаминирования.

58. Напишите уравнения реакций солеобразования валина, декарбоксилирования тирозина, гидроксилирования фенилаланина.

Назовите все участвующие в реакции вещества по ЗН ИЮПАК.

Укажите значение этих реакции.

59. Напишите уравнение реакции образования трипептида Три – Сер – Мет.

Выделите пептидные связи.

Назовите незаменимые аминокислоты, входящие в состав трипептида.

Укажите, в какой среде находится ИЭТ трипептида.

Объясните роль серина в формировании пространственной структуры пептидов и белков.

10. Нуклеиновые кислоты. Нуклеотидные коферменты

60. Напишите строение гуанина, урацила и комплементарных им оснований.

Продемонстрируйте варианты образования водородных связей.

Объясните механизм их возникновения.

61. Напишите схемы полного и неполного гидролиза аденозин-5'-фосфата.

Выделите сложноэфирную и гликозидную связи.

Назовите продукты реакций.

Укажите механизм реакций.

62. Напишите схему взаимодействия АТФ с a-аланином (образование аминоациладенилатного комплекса).

Назовите биологическую роль этого процесса.

63. Напишите строение антикодона в т-РНК, соответствующего кодону УГУ в и-РНК.

64. Напишите схему превращения яблочной (гидроксибутандиовой) кислоты в щавелевоуксусную (оксобутандиовую) кислоту с участием кофермента НАД⁺.

Укажите биологическое значение реакции.

Покажите строение НАД⁺.

65. Напишите схему реакции превращения пировиноградной кислоты в молочную с участием кофермента НАДН.

Объясните возможность протекания обратного процесса.

Покажите строение НАДН.

Кафедра химии и

Фармацевтической химии

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ХИМИЯ: ОБЩАЯ И БИООРГАНИЧЕСКАЯ”

для студентов 1 курса стоматологического факультета

(2013-2014 учебный год)

Часть I. Теория. Общая химия

12 3 4 Следующая ⇒