5. Элементы химической кинетики

5.1. Предмет и основные понятия химической кинетики. Хими­ческая кинетика как основа для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов. Скорость реакции, средняя скорость реакции, истинная скорость. Классификация реакций, применяю­щихся в кинетике: реакции гомогенные, гетерогенные и микрогете­рогенные; реакции простые и сложные (параллельные, последова­тельные, сопряженные, цепные). Молекулярность элементарного акта реакции. Кинетические уравнения. Порядок реакции. Период полупревращения.

5.2. Зависимость скорости реакции от концентрации. Кинетиче­ские уравнения реакций нулевого, первого и второго порядков. Экс­периментальные методы определения скорости и константы скоро­сти реакций.

5.3. Зависимость скорости реакции от температуры. Темпера­турный коэффициент скорости реакции и его особенности для био­химических процессов. Понятие о теории активных соударений. Энергетический профиль реакции: энергия активации; уравнение Аррениуса. Роль стерического фактора. Понятие о теории переход­ного состояния.

5.4. Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Энергетиче­ский профиль каталитической реакции. Особенности каталитиче­ской активности ферментов. Уравнение Михаэлиса-Ментен и его анализ.

6. Химия биогенных элементов

6.1. Понятие биогенности химических элементов. Биосфера, круго­ворот биогенных элементов. Кларки элементов. Концентрирование биогенных элементов живыми системами. Классификация биоген­ных элементов по их функциональной роли: органогены, элементы электролитного фона, микроэлементы. Понятие о примесных эле­ментах (аккумулирующихся и неаккумулирующихся). Основные источники поступления примесных элементов в организм человека. Химические аспекты окружающей среды.

6.2. Химия элементов s-блока. Электронные структуры атомов и катионов. Сравнение свойств ионов элементов IA- и ПА-групп (комплексообразование, образование осадков). Биологическая роль натрия, калия, кальция, магния. Химическое сходство и биологиче­ский антагонизм (натрий-калий, магний-кальций).

6.3. Химия элементов d-блока. Электронные структуры атомов и катионов. Наиболее важные биогенные элементы d-блока: остров биометаллов хром-медь, молибден. Окислительно-восстановитель­ные свойства: закономерности устойчивости степеней окисления, неустойчивость некоторых степеней окисления из-за реакции со­единений с водой (кобальт +3, хром +2): диспропорционирование промежуточных степеней окисления (марганец +3, +6). Устойчи­вость в условиях организма степени окисления. Образование комп­лексных соединений с органическими лигандами; гидроксокомплексы; амминокомплексы; образование нерастворимых соединений: гидроксиды, фосфаты, карбонаты, оксалаты.

6.4. Химия элементов р-блока. Электронные структуры атомов и ионов. Закономерности в проявлении устойчивых степеней окис­ления. Особенности реакций комплексообразования. Протолитические свойства соединений р-блока. Неорганические соединения углерода: цианиды, тиоцианаты, оксид углерода (II). Азот: азид-ион; оксонитрид азота (V), азотистая кислота и нитриты. Фосфор: поли­фосфаты. Кислород: свойства озона; синглетный кислород. Протолитические и редокс-амфотерные свойства пероксида водорода. Сера: тиосульфат натрия. Хлор: кислородсодержащие соединения хлора. Хлорид-гипохлорит кальция.