экзамен по химии. экзамен по химии!!!. 1. Химическая термодинамика и её применение к биосистемам
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
Комплексные соединения в организме человека и их применение в медицине # Комплексные соединения всегда содержат в своём составе комплексные частицы комплексные анионы комплексные катионы нейтральные комплексы внутреннюю и внешнюю сферы # В комплексном соединении связь между внутренней сферой и ионами внешней сферы ионная металлическая донорно-акцепторная ковалентная полярная ковалентная неполярная # Комплексной частицей является лиганд внешняя сфера внутренняя сфера комплексообразователь комплексное соединение # Наиболее сильной комплексообразующей способностью обладают катионы s-элементов 3 периода катионы s-элементов 4 периода катионы s-элементов 5 периода катионы d-элементов 4 периода катионы d-элементов 5 периода *Высокая комплексообразующая способность d-элементов 4 периода объясняется наличием свободных d-орбиталей наличием свободных p-, d-орбиталей наличием свободных s-, p-, d-орбиталей относительно большим радиусом их атомов относительно небольшим радиусом их атомов *Полидентатными лигандами являются трилон Б этилендиамин ацетат-анион глицинат-анион тиоцианат-анион *Хелатообразующимии лигандами являются трилон Б этилендиамин ацетат-анион глицинат-анион тиоцианат-анион # Комплексообразователем в гемоглобине и его производных является катион железа в степени окисления + 2, sp3-гибридизация в степени окисления + 2, dsp2-гибридизация в степени окисления + 2, d2sp3-гибридизация в степени окисления + 3, dsp2-гибридизация в степени окисления + 3, d2sp3-гибридизация # Комплексы катиона цинка с координационным числом 4 имеют форму квадрата тетраэдра октаэдра квадрата и тетраэдра квадрата, тетраэдра и октаэдра *Причины тетраэдрической формы комплексов катиона цинка с координационным числом 4 sp3-гибридизация катиона цинка dsp2-гибридизация катиона цинка d2sp-гибридизация катиона цинка наличие неспаренных электронов на валентных подуровнях отсутствие неспаренных электронов на валентных подуровнях # Комплексы катиона двухзарядной меди с координационным числом 4 имеют форму квадрата тетраэдра октаэдра квадрата и тетраэдра квадрата, тетраэдра и октаэдра *Причины квадратной формы комплексов двухзарядной меди с координационным числом 4 sp3-гибридизация катиона меди dsp2-гибридизация катиона меди d2sp-гибридизация катиона меди наличие неспаренных электронов на предвнешнем d-подуровне отсутствие неспаренных электронов на предвнешнем d-подуровне # С точки зрения теории Вернера цинксодержащие ферменты карбоангидраза, алкогольдегидрогеназа – это комплексы, имеющие форму квадрата октаэдра гексаэдра тетраэдра додекаэдра # С точки зрения координационной теории Вернера ферменты каталаза, пероксидаза и цитохромы – это комплексы, имеющие форму квадрата октаэдра гексаэдра тетраэдра додекаэдра # С точки зрения координационной теории Вернера гемоглобин и его производные, а также миоглобин – это комплексы, имеющие форму квадрата октаэдра гексаэдра тетраэдра додекаэдра # С точки зрения координационной теории Вернера витамин В12 – это комплекс, имеющий форму квадрата октаэдра гексаэдра тетраэдра додекаэдра *Причины октаэдрической формы гемсодержащих соединений организма человека наличие неспаренных электронов на валентных подуровнях наличие свободных d-орбиталей у комплексообразователя (железа) sp3-гибридизация катиона железа d3sp2-гибридизация катиона железа d2sp3-гибридизация катиона железа *Хелатами железа являются каталаза миоглобин хлорофилл кобаламин (витамин В12) гемоглобин и его производные каталаза хлорофилл цитохром с пероксидаза кобаламин (витамин В12) # Хелатом кобальта является каталаза хлорофилл цитохром с пероксидаза витамин В12 *Витамин В12 (цианкобаламин) имеет форму октаэдра имеет форму тетраэдра участвует в процессе кроветворения в качестве комплексообразователя имеет трёхзарядный катион кобальта в качестве комплексообразователя имеет двухзарядный катион кобальта *Витамин В12 (цианкобаламин) в качестве кофермента является переносчиком меркаптогрупп гидроксид-ионов метильных групп катионов водорода сульфгидрильных групп *К нарушению металло-лигандного гомеостаза приводит дефицит эссенциальных микроэлементов избыток эссенциальных микроэлементов дефицит высокомолекулярных биолигандов дефицит лигандов, конкурирующих с биолигандами избыток лигандов, конкурирующих с биолигандами # Может применяться при заболеваниях, связанных с избыточным отложением солей кальция в организме тетацин пентацин трилон А трилон Б тетацин-кальций Поверхностные явления. Адсорбция # Поверхностное натяжение – это избыток свободной энергии на единице массы адсорбента массы адсорбтива объёма адсорбента объёма адсорбтива площади поверхности раздела фаз # Поверхностное натяжение – это работа, необходимая для создания единицы массы адсорбента объёма адсорбента площади поверхности адсорбента площади поверхности адсорбтива площади поверхности раздела фаз # Поверхностное натяжение – это сила, действующая на единицу массы адсорбента объёма адсорбента площади поверхности адсорбента площади поверхности раздела фаз длины линии, ограничивающей площадь поверхности раздела фаз # Поверхностно-активные вещества (ПАВ) уменьшают площадь поверхности раздела фаз увеличивают площадь поверхности раздела фаз увеличивают свободную поверхностную энергию уменьшают поверхностное натяжение растворителя увеличивают поверхностное натяжение растворителя # Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ) увеличивают площадь поверхности раздела фаз уменьшают свободную поверхностную энергию уменьшают поверхностное натяжение растворителя увеличивают поверхностное натяжение растворителя не влияют на поверхностное натяжение растворителя # К поверхностно-активным веществам относятся сахароза фосфолипиды хлорид натрия серная кислота гидроксид натрия *К поверхностно-инактивным веществам относятся спирты альдегиды фосфолипиды гидроксид натрия серная кислота # В соответствии с правилом Дюкло-Траубе наибольшей поверхностной активностью обладает кислота уксусная масляная муравьиная пропионовая валериановая *Факторы, влияющие на поверхностное натяжение биологических жидкостей организма человека давление температура природа растворителя природа растворённых веществ концентрация растворённых веществ *Понижают поверхностное натяжение растворителя белки сахароза глицерин жирные кислоты неорганические кислоты *Незначительно повышают поверхностное натяжение растворителя белки сахароза глицерин сложные эфиры неорганические кислоты # Практически не меняют поверхностное натяжение растворителя белки сахароза глицерин сложные эфиры неорганические кислоты *Применяют в хирургии в качестве антисептиков анионные ПАВ анионные ПИВ анионные ПНВ катионные ПАВ катионные ПИВ *В липидном бислое биологической мембраны (исходя из представления об ориентации ПАВ в насыщенном адсорбционном слое) полярные группировки направлены внутрь полярные группировки направлены наружу полярные группировки направлены друг к другу углеводородные радикалы направлены внутрь углеводородные радикалы направлены наружу *Адсорбция газов на твердом теле зависит от давления от температуры от природы адсорбента от природы адсорбтива от величины удельной поверхности адсорбента # Адсорбция на поверхности раздела твердое вещество-жидкость не зависит от давления от температуры от природы адсорбента от природы адсорбтива от величины удельной поверхности адсорбента *Хемосорбция характеризуется обратимостью необратимостью низкой скоростью высокой скоростью высокой теплотой адсорбции # Гидрофобные адсорбенты лучше адсорбируют воду (газ) воду (жидкость) аммиак (газ) метан (газ) хлороводород (газ) # Гидрофильные адсорбенты лучше адсорбируют адсорбтив (газообразный) азот воду метан бензол кислород *В соответствии с правилом избирательной адсорбции на поверхности йодида серебра в основном адсорбируются фторид-анионы хлорид-анионы йодид-анионы катионы серебра молекулы йодида серебра # В соответствии с правилом избирательной адсорбции на поверхности йодида серебра в основном адсорбируются фторид-анионы хлорид-анионы катионы серебра молекулы йодида серебра все перечисленные анионы # В соответствии с правилом избирательной адсорбции на поверхности йодида серебра в основном адсорбируются фторид-анионы хлорид-анионы йодид-анионы молекулы йодида серебра все перечисленные анионы Химические свойства и биологическая роль биогенных элементов # В организме человека содержится химических элементов более 40 более 50 более 60 более 70 более 80 *По степени важности для процессов жизнедеятельности химические элементы делятся на группы биогенные микробиогенные макробиогенные условно биогенные элементы, биологическая роль которых не выяснена # Содержание биогенных химических элементов в организме человека более 20 более 30 более 40 более 50 более 60 халькогены инертные газы элементы 4 периода элементы 5 периода элементы 6 периода *Прямая зависимость между содержанием в организме человека и в земной коре у химических элементов О Cl Fe C N *Непропорционально низкое содержание в организме человека, по сравнению с их количеством в земной коре у химических элементов Si Cl Fe C N *Непропорционально высокое содержание в организме человека, по сравнению с их количеством в земной коре у химических элементов О Cl Fe C N *Классификация биогенных элементов по содержанию в организме человека макробиогеные олигобиогеные микробиогеные ультрамакробиогеные органогены *Классификация биогенных элементов по функциональной роли органогены макробиогеные олигобиогеные микробиогеные элементы электролитного фона # Макробиогенные элементы находятся, в основном, в периодах 2-3 3-4 4-5 3-5 4-6 # Олигобиогенные элементы находятся в периодах 2-3 3-4 4-5 3-5 4-6 # Микробиогенные элементы находятся, в основном, в периодах 1-3 1-4 2-3 3-4 4-5 # Органогены находятся в периодической системе в периодах 1-2 +1-3 1-4 2-3 3-4 # Кальций содержится в костной ткани, в основном, в виде соединения фосфат кальция гидрофосфат кальция гидроксофосфат кальция гидроксодифосфат кальция гидроксотетрафосфат кальция *Нерастворимые в воде соединения магния и кальция, содержащиеся в организме хлориды фосфаты оксалаты дигидрофосфаты гидрокарболнаты # Химическое сходство внутри пары ионов натрия и калия, а также магния и кальция объясняется расположением в одной группе расположением в одной подгруппе их одинаковой гидратирующей способностью одинаковым строением их валентных подуровней одинаковой плотностью их положительного заряда *Разная биороль катионов натрия и калия, а также магния и кальция в пределах каждой пары обусловлена отличием их радиусов химических свойств в количестве электронов в количестве валентных электронов в плотности положительного заряда *Основой биологического действия большинства ионов эссенциальных микроэлементов-металлов (Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo) является высокая химическая активность кислотно-основные превращения склонность к комплексообразованию окислительно-восстановительные свойства наличие большого количества электронов на внешнем уровне # Не является эссенциальным микроэлементом для организма человека V Cr Mn Fe Co # Эссенциальный микроэлемент, проявляющий в соединениях организма человека степени окисления +1 и +2 Cr Mn Fe Co Cu *Эссенциальные микроэлементы, проявляющие в соединениях организма человека степени окисления +2 и +3 Cr Mn Fe Co Cu # Эссенциальный микроэлемент, проявляющий в соединениях организма человека степени окисления +5 и +6 Cr Mn Fe Co Mo *Причины стабилизации низкозарядных катионов эссенциальных микроэлементов (Cr, Mn, Fe, Co, Cu) в организме человека взаимодействие с лигандами наличие сильных окислителей отсутствие сильных окислителей наличие сильных восстановителей отсутствие сильных восстановителей *Главные функции соединений железа в организме человека защитная буферная структурная транспортная каталитическая |