IV. Элементы химической термодинамики и биоэнергетики

33. Предмет и задачи химической термодинамики. Химическая термодинамика как основа биоэнергетики. Энергия, виды энергии.

34. Понятие о термодинамической системе. Системы изолированные, закрытые, открытые. Термодинамические параметры состояния системы.

35. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия, теплота, работа. Функции состояния и функции процесса. Математическое выражение первого закона для изолированных, закрытых и открытых систем.

36. Термохимия. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса. Термохимические уравнения. Стандартные теплоты образования и сгорания.

37. Термохимические расчеты и их использование для энергетической характеристики биохимических процессов. Термохимия как основа диетологии. Расход энергии при различных режимах двигательной активности.

38. Характеристика термодинамических процессов: самопроизвольные и несамопроизвольные. Второй закон термодинамики. Формулировки и математическое выражение второго закона. Неравенство Клаузиуса.

39. Энтропия: термодинамическое и статистическое толкование. Уравнение Больцмана. Расчет энтропийного фактора химической реакции по стандартным энтропиям вещества.

40. Свободная энергия Гиббса как критерий равновесия и возможности протекания самопроизвольных процессов в закрытой системе. Расчет Δ_rG.

41. Обратимые и необратимые реакции. Понятие о химическом равновесии. Кинетическое и термодинамическое описание химического равновесия. Константа химического равновесия (К_с) и способы ее выражения. Связь константы равновесия c Δ_rG.

42. Смещение химического равновесия при изменении температуры, концентрации и давления. Принцип Ле Шателье.

V. Химическая кинетика

43. Предмет химической кинетики. Химическая кинетика как основа для изучения скорости и механизма биохимических процессов.

44. Скорость химической реакции для гомогенных и гетерогенных превращений. Механизм химических реакций; молекулярность реакций.

45. Закон действующих масс для скорости химической реакции. Константа скорости. Порядок реакции.

46. Кинетические уравнения простых реакций 0, 1, 2 порядков. Время полуреакции.

47. Понятие о кинетике сложных реакций: параллельных, последовательных, сопряженных, обратимых, цепных.

48. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

49. Кинетика ферментативных реакций. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Молекулярная активность (число оборотов) фермента. Факторы, влияющие на активность ферментов.

VI. Учение о растворах. Растворы неэлектролитов и электролитов

50. Растворы. Классификация растворов. Роль растворов в жизнедеятельности организмов. Термодинамика растворения. Теплота растворения. Насыщенный раствор. Растворимость. Факторы, влияющие на нее.

51. Способы выражения состава раствора: массовая доля, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, молярная доля, объемная доля, титр.

52. Растворимость газов в жидкостях. Уравнение Генри и Сеченова. Причина возникновения кессонной болезни. Растворимость газов в крови.

53. Растворимость твердых веществ в жидкостях. Константа растворимости как константа гетерогенного равновесия «малорастворимый электролит ⇆ раствор». Расчет растворимости по величине константы растворимости. Гетерогенные равновесия при образовании костной ткани.

54. Растворимость жидкости в жидкости. Неограниченно смешивающиеся, несмешивающиеся и частично смешивающиеся жидкости. Закон распределения Нернста-Шилова. Экстракция из растворов.

55. Коллигативные свойства растворов. Давление насыщенного пара над раствором. Закон Рауля.

56. Криоскопический и эбулиоскопический законы. Криоскопия и эбулиоскопия как методы экспериментального определения молярной массы растворенного вещества.

57. Осмос и осмотическое давление. Уравнение Вант-Гоффа. Полупроницаемые мембраны в организме.

58. Роль осмоса в биологических процессах. Осмотическое давление плазмы крови. Изотонические и гипертонические растворы в медицинской практике. Плазмолиз. Гемолиз.

59. Основные положения теории слабых электролитов Аррениуса. Константа диссоциации, степень диссоциации. Закон разведения Оствальда.

60. Основные положения теории сильных электролитов Дебая-Гюккеля. Ионная сила растворов. Активность ионов, коэффициент активности.

61. Роль электролитов в жизнедеятельности человека. Ионный состав внутри- и внеклеточных жидкостей. Ионная сила плазмы крови.

62. Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов. Изотонический коэффициент Вант-Гоффа. Связь между изотоническим коэффициентом и степенью диссоциации слабого электролита или "кажущейся" степенью диссоциации сильного электролита.

63. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН, как количественная мера активной кислотности и щелочности. Измерения рН растворов. Значение рН биологических жидкостей.

64. Буферные системы, классификация, механизм их действия. Расчет рН буферных систем. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха. Буферная емкость.

65. Буферные системы крови. Гидрокарбонатная буферная система. Гемоглобиновая буферная система. Гидрофосфатная буферная система. Белковая буферная система. Сравнительная характеристика емкости буферных систем крови. Понятие о кислотно-щелочном равновесии крови. Ацидоз и алкалоз.

66. Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза. Роль гидролиза в биохимических процессах.