3. Оқытудың міндеттері:

Адсорбция мәнін, коагуляция табалдырығын, биополимердің ісіну дәрежесін, криометриялық мәндері бойынша төмен молекулалық заттардың және вискозиметриялық мәндер бойынша ЖМҚ-ның салыстырмалы молекулалық массасын анықтауды.

4. Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. ЖМҚ құрылымы мен жіктелуі.

2. Органикалық және бейограникалық ісіну, ісінудің әртүрлі факторларға тәуелділігі.

3. тұтқырлығы. Штаудингер және Марк-Кун-Хаувинктің теңдеулері. Қан және басқа да биологиялық сұйықтықтардың тұтқырлығы.

4. ЖМҚ ерітінділерінің осмос қысымы, Галлер теңдеуі.

5. Полиэлектролиттер. Изоэлектрлік нүкте және оны анықтау әдістері.

6. Доннанның мембраналық тепе-теңдік. Қан плазмасы мен сарысуының онкотикалық қысымы.

7. Тұздалып тұну, коацервация, оның биологиялық мәні.

8. Сірілену. Синерезис.

5. Сабақ беру және оқыту әдістері:

1. Сабақтың тақырыбы бойынша сұрақ-жауап, есептер мен жаттығуларды шешу.

2. Зертханалық жұмысты орындау және оның есебін тапсыру.

Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқау:

Тақырып: Физико-химиялық биополимерлер

Тәжірибе №1. Бейтарап тұздармен ақуыздарды қайтымды тұндыру (тұздалып тұну). Топпен жұмыс.

Стаканға 8-10 мл жұмыртқа ақуыз ерітіндісін құйып, үстіне аммоний сульфатының ұнтағын қанық ерітінді болғанша аз-аздан қосады. Еру жылдам жүру үшін стакандағы ерітіндіні шайқайды. Ақуыздың ақ үлпек түрде тұнбаға түскені байқалады. Стаканның ішіндегі қоспаның жартысын пробиркаға құйып, үстіне су қосады. Ақуыз тұнбасының ерігені байқалады, ерітіндідегі тұздың концентрациясы азаяды. Қорытынды жасаңыз.

Тәжірибе №2. Спиртпен ақуызды тұндыру. Топпен жұмыс.

Жұмыс барысы. Пробиркаға 1-2 мл жұмыртқа ақуыз ерітіндісін құйып, үстіне 1 мл-дей этил спиртін құяды. Алғашқыда пробиркада ақ лайлану, одан кейін тұнба байқалады. Пробирканың ішіндегі қоспаның жартысын пробиркаға құйып, үстіне 3-4 мл су қосады. Тұнбаның ерігені байқалады. Тұнба толық еру үшін спирт пен ақуыз ерітіндісін алдын ала 0⁰ градусқа дейін салқындатып алу керек.

Реакцияның мәні. Гидрофильді қасиет көрсететін спирттің әсерінен ақуыз бөлшектері гидратты қабықшаларын жоғалтады және ерітіндіден бөлініп шығады. Тұнба қайтымды болып табылады, спирттің концентрациясын азайтқанда (сумен сұйылтқанда) ақуыз қайтадан еріген күйге келеді. Спиртпен ұзақ уақытқа қалса ақуыз денатурацияға ұшырайды және тұну қайтымсыз болады.

Тәжірибе №3. Жоғары температураның әсерінен ақуызды тұндыру.

Пробиркаға 1-2 мл жұмыртқа ақуыз ерітіндісін құйып, пробирканы қайнағанға дейін қыздырады. Ақ тұнбаның түзілгенін белгілейді. Бұл кезде ақуыз денатурацияға ұшырайды және тұну қайтымсыз болады.

3. Аралық бақылау №1 орындау

Тапсырмалары:

Химиялық термодинамика. Химиялық термодинамика –биоэнергетика негізі. Организмде зат алмасу процестері мен энергия алмасуының өзара байланысы. Термодинамиканың негізгі ұғымдары. Термодинамиканың бірінші бастамасы. Ішкі энергия. Энтальпия. Гесс заңы. Термохимиялық теңдеулер. Термохимиялық есептеулер және оларды биохимиялық процестерді энергетикалық сипаттау үшін қолдану.

Процестердің бағытталуы. Тіршіліктегі қайтымды және қайтымсыз процестер. Термодинамиканың екінші бастамасы. Энтропия. Термодинамиканың біріккен бастамасы. Гиббстің бос энергиясы. Тірі жүйелердің термодинамикасы. Экзергоникалық және эндергоникалық процестер. Химиялық тепе-теңдік. Химиялық тепе-теңдіктің ығысуы. Ле-Шателье принципі.

Химиялық реакциялардың кинетикасы. Реакция жылдамдығы. Реакция жылдамдығының әртүрлі жағдайларға тәуелділігі. әрекеттесуші массалар заңы. Химиялық реакциялардың кинетикалық жіктелуі. Реакциялардың молекулалығы мен реттілігі.Вант-Гофф ережесі. Биологиялық процестерде температуралық коэффициенттердің ерекшеліктері.Катализ және оның түрлері. Қышқылдық-негіздік катализдің биологиялық ролі. Ферменттердің құрылысы мен ерекшеліктері. Ферментативті реакциялардың кинетикасы. Ферменттативті катализдің биологиялық ролі.

Ерітінділер туралы ілім. Ерітінділердің анықтамасы және жіктелуі. Қаныққан ерітінділер, ерігіштік. Генри және Сеченов заңдары. Қанда және ұлпа сұйықтықтарында газдардың ерігіштігі. Қанықпаған ерітінділер. Ерітінділердің концентрациясы. Дезинфекциялайтын заттардың концентрациясын есептеу, антисептикалық ерітінділерді дайындау. Бейэлектролит ерітінділері. Сұйылтылған бейэлектролит ерітінділерінің коллигативті қасиеттері. Диффузия. Осмос, осмос қысымы, Вант-Гофф заңы, тірі ағзадағы. Рауль заңы. Рауль заңдарының салдары. Электролит ерітінділерінің коллигативті қасиеттерінің ерекшеліктері. Изотоникалық коэффициент. Гипо-, гипер- және изотоникалық ерітінділердің медициналық практикада қолданылуы. Биологиялық жүйеде осмос және осмос қысымының ролі. Плазмолиз және гемолиз.

Электролит ерітінділері. Электролиттік диссоциация теориясы. Оствальдтің сұйылту заңы. Күшті электролиттердің теориясы. Тірі ағзадағы электролиттер. Қышқылдық-негіздік тепе-теңдік. Бренстед-Лоуридің протолиттік теориясы. Судың иондық көбейтіндісі. Сутектік көрсеткіш рН. рН колориметриялық анықтау әдісі. Әлсіз және күшті электролиттердің рН және рОН.

Буферлік ерітінділер. Буферлік жүйелер. Электролититік диссоциация теориясы жәнеи и протолиттік теория көзқарасымен буферлік әрекет механизмі. Буферлік жүйелердің негізгі теңдеулері. Буферлік жүйелердің рН мәндерін Гендерсона-Гессельбах теңдеулерімен есептеу. Буферлік ерітінділердің сиымдылығы, оған әсер ететін факторларҚанның буферлік жүйелері. Биологиялық сұйықтықтардың қышқылдық – сілтілік тепе-теңдігі. Ақуыз буфері.Ағзадағы биологиялық процестерге рН әсері.

Химиялық байланыс. Химиялық байланыстардың типтері. Валентті байланыс әдісі (ВС). Молекулалық орбитальдар әдісі (МО). Ковалентті байланыстың сипаттамасы. Атомдық орбитальдардың гибридтену түрлері дәне молекулалардың құрылысы. Сутектік байланыс, оның медико-биологиялық мәні.

Комплексті қосылыстар. Валентті байланыс көзқарасымен комплексті қосылыстардың сипаттамасы. Комплексті қосылыстардың биологиялық ролі. Биокомплекстер. А. Вернердің координациялық теориясы. Металлоферменттердің және басқа да биокомплекстердің (гемоглобин, хлорофилл) құрылысы туралы түсінік, олардың биологиялық ролі. комплексті ионның тұрақсыздық константасы (тұрақтылығы). Темір, кобальт, никель, хром және марганцтің кешенді қосылыстары, олардың биологиялық ролі.

Биогенді элементтер. Биогенді s-элементтерінің жалпы сипаттамасы. Медицинада қолданылатын s-элементтерінің қосылыстары.

Биогенді р -элементтерінің жалпы сипаттамасы. Оттегінің биологиялық ролі. Медицинада оттегі мен озонның қолданылуы, озонның табиғаттағы ролі. Озон мен сутегінің асқын тотығының бактерицидтік әсері. Медицинада күкірт қосылыстарының қолданылуы. Медицинада хлоридтердің, бромидтердің, иодидтердің және фторидтердің қолданылуы. Йодтың, хлордың және хлорлы әктің бактерицидтік әсері. Фтор құрамды тіс пасталары. Тірі ағза үшін галогендердің ролі.

Биогенді d -элементтерінің жалпы сипаттамасы. Хром, марганец, темір, кобальт, никель, мыс, мырыш және молибденнің биологиялық мәні

Тотығу-тотықсыздану процестері. Электродтық потенциал. Нернст теңдеуі. Тотығу-тотықсыздану электродтық потенциалдары. Диффузиялық және мембраналық потенциалдар және олардың биологиялық ролі. Ағза тіршілігіндегі ТТР ролі. Биологиялық тотығу (ұлпа тыныс алуы) кезінде элекрондардың тасымалдану тізбегі. Қатты және сұйық мембраналар негізіндегі ионоселективті электродтар, оларды биологиялық сұйықтықтардағы иондардың концентрациясын анықтау үшін қолдану. Редокс-электродтар. Потенциометриялық титрлеу. Биолого-медициналық зерттеулерде потенциометрияның қолданылуы.

Беттік құбылыстардың физико-химиялық негіздері

Фазалар бөлігінің қозғалмалы бетіндегі адсорбция. Беттік энергия және беттік керіліс. Беттік керіліске әсер ететін факторлар. Беттік активтілік. Беттік-активті және беттік-активсіз заттар. Беттік қабатта молекулалардың бағытталуы. Беттік активтілік. Беттік керілістің изотермасы. Траубе-Дюкло ережесі. Сұйық-газ және сұйық-сұйық бөліну шекарасындағы адсорбция. Гиббстің изотерма теңдеуі. Фазалар бөлігінің қозғалмайтын бетіндегі адсорбция. Қатты дене-газ және қатты дене-сұйық бөліну шекарасындағы адсорбция. Мономолекулалық және полимолекулалық адсорбция. Хемосорбция. Панет-Фаянс ережесі. Ион алмасу адсорбциясы. Иониттер, олардың қолданылуы. Хроматография, оның мәні, әдістерінің жіктелуі, биологияда және медицинада қолданылуы.

Дисперсті жүйелердің физико-химиясы

Дисперсті жүйелер олардың жіктелуі (дисперстілік дәрежесі бойынша; дисперсті фаза мен дисперсті ортаның табиғаты бойынша; дисперсті фаза мен дисперсті ортаның өзара әрекеттесуі бойынша). Коллоидты күйдің табиғаты. Коллоидты ерітінділердің алыну әдістері. Гидрофобты зол мицелласының құрылысы.

Дисперсті жүйелердің молекулалық-кинетикалық, оптикалық, электрокинетикалық қасиеттері. Электрофорез, электроосмос. Медицинада электрофоретикалық зерттеу әдістері. Коллоидты ерітінділерді тазалау әдістері: диализ, электродиализ, ультрафильтрация.Лиозолдердің кинетикалық және агрегативті тұрақтылығы. Коллоидты жүйелердің коагуляциясы. Коагуляция табалдырығы. Коллоидты қорғау. Өзара коагуляция. Ірі дисперсті жүйелер: аэрозолдер, суспензиялар, эмульсиялар.

Жоғары молекулалық қосылыстар. ЖМҚ құрылымы мен жіктелуі. Органикалық және бейограникалық ісіну, ісінудің әртүрлі факторларға тәуелділігі. тұтқырлығы. Штаудингер және Марк-Кун-Хаувинктің теңдеулері. Қан және басқа да биологиялық

сұйықтықтардың тұтқырлығы. ЖМҚ ерітінділерінің осмос қысымы, Галлер теңдеуі. Полиэлектролиттер. Изоэлектрлік нүкте және оны анықтау әдістері. Доннанның мембраналық тепе-теңдік. Қан плазмасы мен сарысуының онкотикалық қысымы. Тұздалып тұну, коацервация, оның биологиялық мәні. Сірілену. Синерезис.