Программа курса введение

Химия и медицина. Предмет, задачи и методы химии. Химические дисциплины в системе медицинского образования.

1. Строение атома и химическая связь.

1.1. Квантово-механическая модель атома. Характеристики энергетического состояния электрона системой квантовых чисел. Основное и возбужденное состояние атома.

1.2. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева в свете квантово-механической теории строения атомов; s-, p-,d-, f-блоки элементов.

1.3. Развитие представлений о природе химической связи. Основные характеристики связи. Геометрия связи и молекулы. Водородная связь. Межмолекулярные взаимодействия.

2. Основные типы реакций, протекающих в организме.

2.1. Классификация веществ живого организма по их биологической роли. Классификация реакций, основанная на природе переносимых частиц.

2.2. Протолитические реакции. Основные положения протолитической теории кислот и оснований: молекулярные и ионные кислоты и основания, сопряженная протолитическая пара, амфолиты. Водородный показатель pН.

2.3.Окислительно-восстановительные реакции. Редокс-системы первого и второго типа. Типы редокс-реакций: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования.

2.4.Лигандообменные реакции. Основные понятия координационной теории Вернера. Пространственное строение комплексных соединений. Классы комплексных соединений: хелатные, внутрикомплексные, макроциклические, многоядерные, сэндвичевые и др.

2.5. Реакции атомно-молекулярного обмена. Реакции радикального, электрофильного и нуклеофильного замещения.

2.6. Реакции ассоциации-диссоциадии и агрегации. Реакции присоединения, осаждения.

3. Элементы химической термодинамики.

3.1. Предмет и методы химической термодинамики. Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Химическая термодинамика как теоретическая основа биоэнергетики.

3.2. Основные понятия термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота - две формы передачи энергии. Типы термодинамических систем и процессов.

3.3. Первое начало термодинамики. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования, стандартная энтальпия сгорания. Закон Гесса. Термохимические процессы. Применение первого начала термодинамики к биосистемам.

3.4. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Энтропия. Энергия Гиббса. Химический потенциал. Прогнозирование направления самопроизвольно протекающих процессов в изолированной и закрытой системах. Термодинамические условия равновесия. Роль энтальпийного и энтропийного факторов. Стандартная энергия Гиббса образования, стандартная энергия Гиббса биологического окисления. Примеры экзергонических и эндергонических процессов, протекающих в организме. Принцип энергетического сопряжения.

3.5. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые по направлению реакции. Константа химического равновесия. Уравнения изотермы и изобары химической реакции. Прогнозирование смещения химического равновесия. Понятие о буферном действии, гомеостазе и стационарном состоянии живого организма.