для студентов лечебно-профилактического, педиатрического факультета

I. Химическая термодинамика (ТД) и биоэнергетика

1. Задачи химической ТД.

1. Понятие термодинамических систем. Виды систем. ТД параметры, характеризующие систему.
2. Внутренняя энергия. Изменение внутренней энергии.
3. Изохорный процесс. Связь между теплотой, подводимой к системе при постоянном объеме, и изменением внутренней энергии.
4. Изобарный процесс. Связь между теплотой, подводимой к системе при постоянном давлении, и изменением энтальпии.
5. Энтальпия, ее физический смысл, изменение энтальпии.
6. Энтропия, физический смысл, изменение энтропии.
7. Первое начало ТД. Математическая запись I начала.
8. ТД характеристика эндо- и экзотермических реакций.
9. Термохимические и ТД уравнения, их особенности.
10. Закон Гесса и его применимость к биохимическим реакциям.
11. Следствия из закона Гесса, их математическая запись.
12. Второе начало ТД.
13. Энергия Гиббса как функция, отражающая влияние энтальпийного и энтропийного факторов на направление протекания химических процессов. Изменение энергии Гиббса. Экзэргонические и эндэргонические реакции.
14. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Способы выражения константы химического равновесия. Уравнение изотермы химической реакции. Анализ уравнения. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.
15. Химическая кинетика. Цель химической кинетики. Скорость химической реакции; факторы, на нее влияющие. Закон действующих масс, его применимость к различным системам. Правило Вант-Гоффа, применимость его к биохимическим реакциям. Уравнение Аррениуса.

II. Растворы

1. Дисперсные системы, их классификация.
2. Истинный раствор. ТД характеристика образования истинного р-ра и образовавшегося р-ра.
3. Общие свойства истинных р-ров.
4. Факторы, влияющие на растворимость веществ. Влияние природы растворителя и растворяемого вещества на растворимость.
5. Свойства растворов электролитов. Механизм распада молекул электролитов на ионы.
6. Электролитическая ионизация слабых и средних электролитов на ионы. Степень и константа ионизации. Закон разведения Оствальда.
7. Ионизация воды. Ионное произведение воды.
8. Водородный показатель рН и гидроксильный показатель рОН. Интервалы рН для различных жидкостей человеческого организма.
9. Методы определения рН.
10. Кислотно-щелочное равновесие в организме и его нарушение при различных заболеваниях.
11. Лекарственные препараты, применяемые при коррекции кислотно-щелочного равновесия.
12. Электролитическая диссоциация сильных электролитов. Оценка состояния ионов в р-ре сильного электролита. Активность, ионная сила раствора.
13. Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури. Классификация кислот и оснований в водных р-рах. Константа протолиза.
14. Буферные системы, их классификация, механизм действия.
15. рН буферных систем. Уравнения Гендерсона-Гассельбаха для буферных систем 1 и 2 типа.
16. Влияние разбавления буферных систем на величину их рН.
17. Буферная емкость, факторы ее определяющие.
18. Буферные системы крови. Кислотно-щелочное состояние крови. Резервная щелочность крови.
19. Протолитические реакции в водных растворах электролитов в живом организме (плазме крови, желудочном соке, моче).
20. Растворы высокомолекулярных соединений. Строение биополимеров. Изоэлектрическое состояние и изоэлектрическая точка белков.
21. Набухание и растворение полимеров. Механизм набухания. Влияние различных факторов на величину набухания (t, рН среды, наличия ионов посторонних электролитов). Литропные ряды катионов и анионов.
22. Застудневание растворов ВМС. Факторы, влияющие на скорость застудневания. Механизм застудневания.
23. Высаливание и денатурация биополимеров из растворов. Коацервация и ее роль в биологических системах. Схема Кройта.
24. Физико-химические свойства студней: тиксотропия, синерезис, периодические реакции; их роль в биологических системах.
25. Диффузия в растворах. Факторы, влияющие на скорость диффузии. Закон Фика. Роль диффузии в процессах переноса вещества в биологических системах.
26. Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Относительное понижение давления насыщенного пара и закон Рауля. Идеальные растворы.
27. Понижение замерзания и повышение кипения, зависимость их от концентрации раствора.
28. Осмос и осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.
29. Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Гипо-, гипер- и изотонические растворы.
30. Осмотическое давление растворов биополимеров. Мембранное равновесие Доннана. Онкотическое давление плазмы, сыворотки крови. Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Плазмолиз и гемолиз.
31. Криометрия, эбулиометрия, осмометрия и их применение в медико-биологических исследованиях.

III. ГДС:

1. Произведение растворимости, условия образования и растворения осадков. Гетерогенные равновесия.

IV. Электрохимия и электрохимические методы исследования и диагностики в физиологии и медицине

1. Электропроводность: удельная и молярная.
2. Молярная электропроводность при бесконечном разведении раствора. Закон Кольрауша о независимой подвижности ионов.
3. Кондуктометрия. Кондуктометрическое титрование.
4. Использование электрической проводимости в медицине для диагностики заболеваний и в лечебной практике.
5. Электродные потенциалы. Уравнение Нернста для вычисления электродных потенциалов. ОВ-потенциалы.
6. Электроды. Стандартные электроды: нормальный, водородный, хлорсеребряный. Индикаторные рН-электроды.
7. Прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование.
8. Применение потенциометрии и потенциометрического титрования в медицине.

ВОПРОСЫДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМУ ЗАЧЕТУ ПО «ХИМИИ»

(биоорганика)

1. Сопряженные системы, определение. Делокализованные связи. Два вида сопряжения. Сопряженные системы с открытой и закрытой цепью.
2. Понятие ароматичности. Критерии ароматичности. Правило Хюккеля. Характерные свойства ароматических систем.
3. Гетероциклические ароматические соединения (пяти-, шестичленные и конденсированные гетероциклы). Электронное строение пиррольного и пиридинового атомов азота, основные отличия.
4. Электронные эффекты в органических соединениях. Индуктивный эффект: определение, графическое изображение, виды, электроннодонорные и электроноакцепторные заместители (примеры). Мезомерный эффект: определение, графическое изображение, виды, электроннодонорные и электроноакцепторные заместители (примеры).
5. Кислотность и основность органических соединений. Теория Бренстеда-Лоури. Органические кислоты: определение, типы, кислотный центр. Органические основания: определение, типы, основный центр. Факторы, влияющие на силу органических кислот и оснований.

1. Карбоновые кислоты: определение, классификация (по числу карбоксильных групп, характеру УВ радикала, дополнительной функц. группе). Электронное строение карбоксильной группы.
2. Химические свойства карбоновых кислот: образование солей, амидов, ангидридов, карбоксилирование ацетил-KoA, реакция этерификации, декарбоксилирование и окисление дикарбоновых кислот. Условия протекания реакций.
3. Гидроксикислоты, определение. Оптическая изомерия: ассиметрический атом углерода, энантиомеры, D и L-энантиомеры, расположение функциональных групп в пространстве.
4. Химические свойства гидроксикислот in vivo: дегидратация, окислительное дегидрирование, образование кетоновых тел, декарбоксилирование.
5. Оксокислоты, определение. Кето-енольная таутомерия.
6. Химические свойства оксокислот in vivo: присоединение аммиака и KoASH к молекуле пировиноградной кислоты, декарбоксилирование.
7. Биологическая роль карбоновых, гидрокси- и оксокислот.

1. Липиды: определение, классификация. Структурные компоненты липидов. Неомыляемые липиды, примеры. Биологическое значение.
2. Высшие жирные кислоты: особенности химического строения ВЖК, входящих в состав липидов. Номенклатура ненасыщенных ВЖК. Типы ВЖК. Заменимые и незаменимые ВЖК.
3. Триацилглицериды (ТГ): определение, простые и смешанные ТГ, твердые и жидкие ТГ. Получение ТГ. Химическое строение ТГ. Номенклатура ТГ, содержащих одинаковые или разные остатки ВЖК. Оптическая изомерия ТГ.
4. Химические свойства ТГ: щелочной и кислотный гидролиз, реакции присоединения, реакции окисления. Йодное число, прогоркание жиров.
5. Фосфолипиды: лецитины, коламинкефалины, серинкефалины. Химическое строение. Аминоспирты, входящие в состав фосфолипидов. Номенклатура. Амфифильность фосфолипидов. Биологическая роль.
6. Химическая структура стерана (гонана). Нумерация атомов углерода в циклах. Холестерин, структурная формула. Реакция этерификации холестерина с ВЖК. Биохимическая роль холестерина.

1. Аминокислоты (АК): определение, классификация, номенклатура (тривиальная и систематическая, трехбуквенная). Структурные особенности АК, входящих в состав белков. Оптическая изомерия АК.
2. Поведение нейтральных, кислых и основных АК в растворах с разным значением рН. Биполярный ион (цвиттер-ион). Изоэлектрическая точка: определение, обозначение.
3. Химические свойства АК in vivo: реакции трансаминирования (переаминирования), окислительное дезаминирование. Реакции декарбоксилирования, понятие о биогенных аминах. Реакции поликонденсации, ведущие к образованию пептидов и белков.
4. Пептиды: определение, классификация по числу АК остатков, номенклатура. Характеристика пептидной связи. Биологическая роль пептидов.
5. Белки: определение, классификация. Первичная структура белка: определение, строение, основные типы связей. Вторичная структура белка: определение, строение, основные типы связей. Третичная структура белка: определение, строение. Основные типы связей: ковалентные, водородные, ионные, гидрофобные. Четвертичная структура белка: определение, строение, основные типы связей.
6. Изоэлектрическая точка белка. Определение ИЭТ, метод электрофореза.
7. Денатурация и ренатурация белка. Факторы, вызывающие денатурацию.
8. Качественные реакции на белки: нингидриновая, ксантопротеиновая и биуретовая. Суть данных реакций.

1. Углеводы: определение, классификация по способности к гидролизу. Моносахариды: определение, общая формула, классификация.
2. Изомерия моносахаридов: оптическая, понятия диастереомерах и эпимерах.
3. Изомерия моносахаридов: цикло-оксо таутомерия, полуацетальный механизм образования циклической формы, понятие об аномерах.
4. Химические свойства моносахаридов по карбонильной группе: окисление аммиачным раствором оксида серебра, гидроксидом меди(II) при нагревании, бромной водой, раствором азотной кислоты. Реакции восстановления. Изомеризация-эпимеризация в щелочной среде.
5. Химические свойства моносахаридов по гидроксогруппам: образования комплексной соли с ионами меди(II), образование гликозидов, фосфорных эфиров in vivo, образование глюкуроновой кислоты in vitro.
6. Биологическое значение моносахаридов, особая роль глюкозы.
7. Аскорбиновая кислота: строение, биологическая роль.
8. Дисахариды: определение, классификация.
9. Восстанавливающие дисахариды: строение мальтозы, целлобиозы, лактозы.
10. Невосстанавливающие дисахариды: строение сахарозы, трегаллозы.
11. Химические свойства дисахаридов: окисление, гидролиз.
12. Биологическое значение дисахаридов.
13. Полисахариды: классификация.
14. Гомополисахариды: строение крахмала, гликогена, декстрана, целлюлозы, биологическое значение.
15. Химические свойства гомополисахаридов: гидролиз, качественная реакция на крахмал.
16. Гликозаминогликаны: строение гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов, гепарина, биологическое значение.

1. Нуклеиновые кислоты: определение, классификация.
2. Условия поэтапного гидролиза нуктеопротеинов.
3. Азотистые основания: строение, лактим-лактамная таутомерия.
4. Нуклеозиды: классификация, строение, номенклатура, биологическое значение.
5. Нуклеотиды: классификация, строение, номенклатура, биологическое значение.
6. АТФ: строение, биологическая роль.
7. Первичная и вторичная структуры ДНК: особенности строения, биологическое значение.
8. Первичная и вторичная структура тРНК: особенности строения, биологическое значение.
9. Метаболизм пуриновых соединений in vivo, мочевая кислота: особенности строения, биологическое значение.
10. Структурная изомерия биоорганических соединений: по углеродному скелету, по положению функциональной группы, таутомерия. Примеры.
11. Пространственная изомерия биоорганических соединений: оптическая, цис-,транс-изомерия, конформационная. Примеры.
12. Классификация органических реакций по типу превращения субстрата, по способу разрыва ковалентной связи. понятие о механизмах органических реакций.
13. Реакции свободного радикального окисления in vivo.
14. Реакции нуклеофильного замещения in vivo.
15. Реакции нуклеофильного присоединения in vivo.
16. Реакции электрофильного замещения in vivo.
17. Реакции электрофильного присоединения in vivo.
18. Реакции отщепления и изомеризации in vivo.
19. Окислительно-восстановительные реакции in vivo.