Лекция 12. Гетерогенные равновесия и процессы в жизнедеятельности.

Изолированное гетерогенное равновесие. Константа растворимости. Общие представления о кинетике гетерогенных процессов в растворах электролитов. Зависимость скорости кристаллизации от степени асимметрии образующихся кристаллов. Пересыщенные и насыщенные растворы.

Совмещенные гетерогенные равновесия. Конкуренция за анион и за катион. Влияние одноименного иона на растворимость малорастворимого электролита. Прогнозирование направления гетерогенных процессов в растворах электролитов. Условия образования и растворения осадков. Возможность перевода одного малорастворимого электролита в другой.

Процессы образования твердой фазы в живых системах: норма и патология. Реакции, лежащие в основе образования основного вещества костной ткани гидроксидфосфата кальция. Явление изоморфизма: фторидфосфат кальция; замещение кальция на ионы стронция и кадмия. Функционирование кальциевого буфера в условиях живых систем.

Реакции, лежащие в основе образования конкрементов: уратов, оксалатов и карбонатов. Бериллоз.

Лекция 13. Общая теория лигандообменных равновесий и процессов.

Комплексные соединения. Координационная теория Вернера. Строение комплексных соединений: внутренняя и внешняя сфера; центральный атом и лиганды. Дентатность лигандов. Типы комплексных соединений: амминокомплексы, аквакомплексы, ацидокомплексы, комплексы переходных рядов, хелатные.

Связь между типом гибридизации атомных орбиталей центрального атома, координационным числом и геометрией комплексов.

Лиганды и центральные атомы, встречающиеся в биокомплексных соединениях. Теория жестких и мягких кислот и оснований.

Особые классы комплексных соединений: макроциклические (ловушки ионов), многоядерные комплексные соединения, сэндвичевые соединения.

Изолированное лигандообменное равновесие. Константа устойчивости и константа нестойкости комплексного соединения. Ступенчатая диссоциация комплексов. Совмещенное лигандообменное равновесие и конкурирующие процессы. Конкуренция за лиганд и конкуренция за комплексообразователь.

Представление о кинетике лигандообменных процессов. Инертные и лабильные комплексные соединения. Две группы биокомплексных соединений: устойчивые комплексы, замена комплексообразователя в которых приводит к потере активности; менее устойчивые комплексы, комплексообразователя,в которых возможна замена.

Лекция 14. Лигандообменные равновесия и процессы в жизнедеятельности.

Физико-химические основы действия гемоглобина. Гемпротеиды: цитохромы, каталаза. Комплексы, близкие по своей структуре к металлпорфириновым: хлорофилл, цианкобаламин. Железосерные белки.

Цинкосодержащие ферменты. Механизм действия гидролаз. Комплексы, образующиеся в ходе катализируемых реакций. Металлполинуклеотидные комплексы. Стабилизация и дестабилизация нитей ДИК и РНК.

Понятие о металло-лигандном гомеостазе. Причины нарушения гомеостаза (особенности биогеохимических провинций: высокая или низкая концентрация микроэлементов; попадание токсикантов из окружающей среды - комплексообразователей и лигандов; появление "фальшивых лигандов" - лигандная патология). Механизм токсического действия ионов тяжелых металлов на основе теории жестких и мягких кислот и оснований.

Принципы хелатотерапии ("связать", "не повредить"). Препараты для детоксикации: унитиол, ЭДТА. Избирательное выведение ионов с помощью селективных лигандов (дефероксамин, купренил). Терапия, основанная на образовании комплексных соединений. Механизм цитотоксического действия комплексов платины. Хризотерапия.