ХИМИЯ МОДУЛИ. U2 Биополимеры и их структурные компоненты
Скачать 118.15 Kb.
|
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 *К биогенным элементам не относятся 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 Дисперсные системы: классификация, свойства, получение, очистка # Степень дисперсности – это величина равная размеру частиц равная радиусу частиц равная диаметру частиц обратная радиусу частиц обратная диаметру частиц # Единица измерения степени дисперсности м см мм 1/м 1/мм *Классы микрогетерогенных (грубодисперсных) систем эмульсии коллоиды суспензии истинные растворы коллоидные растворы хлеб туман молоко пломбир сливочное масло # Не может быть гетерогенной только дисперсная система газ/газ жидкость/газ твердое вещество/газ газ/жидкость жидкость/жидкость # Вид дисперсных систем, находящихся в большом количестве в биологических объектах, в частности в организме человека г/г ж/г г/ж ж/ж т/ж *В биологических жидкостях организма человека в коллоидной степени дисперсности находятся холестерин оксалат кальция сульфат кальция фосфат кальция дигидрофосфат кальция *В биологических жидкостях организма человека в коллоидной степени дисперсности находятся белки гликоген фосфат кальция сульфат кальция дигидрофосфат кальция *Коллоидные растворы гомогенны гетерогенны термодинамически устойчивы термодинамически неустойчивы имеют размер частиц меньше 10 мкм # Коллоидные растворы лиофобны гомогенны термодинамически устойчивы относятся к микрогетерогенным системам верны все ответы *Коллоидные растворы прозрачны проходят через бумажный фильтр не проходят через бумажный фильтр проходят через полупроницаемую мембрану (пергамент, коллодий и т. д.) не проходят через полупроницаемую мембрану (пергамент, коллодий и т. д.) *Старение коллоидов организма сопровождается их уплотнением снижением их плотности снижением эластичности повышением эластичности нарушением проницаемости мембраны улучшением проницаемости мембраны * Старение коллоидов организма сопровождается снижением способности связывать воду повышением способности связывать воду уменьшением степени гидратации частиц увеличением степени гидратации частиц улучшением проницаемости цитоплазмы нарушением проницаемости цитоплазмы *Условия получения золя канифоли из истинного раствора методом замены растворителя дисперсная фаза плохо растворима в воде дисперсная фаза хорошо растворима в воде оба растворителя плохо смешиваются друг с другом оба растворителя хорошо смешиваются друг с другом объём истинного раствора намного меньше объёма воды *Условия получения золя по реакции обмена высокая концентрация исходных растворов невысокая концентрация исходных растворов избыток одного из реагентов эквивалентные количества реагентов наличие стабилизатора # Электротермодинамический потенциал возникает на границе ядра со всеми противоионами ядра с противоионами диффузного слоя ядра с противоионами адсорбционного слоя гранулы с противоионами диффузного слоя гранулы с противоионами адсорбционного слоя # Дзета-потенциал возникает на границе ядра со всеми противоионами ядра с противоионами диффузного слоя ядра с противоионами адсорбционного слоя гранулы с противоионами диффузного слоя гранулы с противоионами адсорбционного слоя # Потенциалопределяющие ионы при получении золя реакцией взаимодействия избытка нитрата серебра с йодидом калия йодид анионы нитрат-анионы катионы калия катионы серебра любые ионы, находящиеся в избытке # Потенциалопределяющие ионы при получении золя реакцией взаимодействия нитрата серебра с избытком йодида калия йодид анионы нитрат-анионы катионы калия катионы серебра любые ионы, находящиеся в избытке # Противоионами при получении золя реакцией взаимодействия избытка нитрата серебра с йодидом калия будут катионы калия катионы серебра йодид анионы нитрат-анионы любые ионы, находящиеся в избытке # Противоионами при получении золя реакцией взаимодействия нитрата серебра с избытком йодида калия будут катионы калия катионы серебра йодид анионы нитрат-анионы любые ионы, находящиеся в избытке # Гранула золя полученного реакцией взаимодействия избытка нитрата серебра с йодидом калия нейтральна отрицательна положительна имеет заряд в зависимости от природы стабилизатора имеет заряд в зависимости от количества стабилизатора # Гранула золя полученного реакцией взаимодействия нитрата серебра с избытком йодида калия нейтральна отрицательна положительна имеет заряд в зависимости от природы стабилизатора имеет заряд в зависимости от количества стабилизатора # Аппарат искусственная почка основан на принципе диализа электродиализа компенсационного диализа диффузии ультрафильтрации Устойчивость и коагуляция дисперсных систем # Кинетическая устойчивость – это устойчивость золей к синерезису к пептизации к коагуляции к коацервации к седиментации *Факторы кинетической устойчивости золей наличие стабилизатора броуновское движение одноименный заряд частиц определенный размер частиц наличие сольватной оболочки # Потеря коллоидными системами кинетической устойчивости приводит к коагуляции пептизации седиментации явной коагуляции скрытой коагуляции # Седиментацией называется переход твердой фазы в раствор уменьшение скорости диффузии объединение коллоидных частиц уменьшение фильтрационной способности осаждение твердой фазы коллоидного раствора # Агрегативная устойчивость – это устойчивость золей к синерезису пептизации коагуляции коацервации седиментации # Причиной агрегативной неустойчивости коллоидных растворов является гетерогенность системы заряд коллоидных частиц адсорбционно-сольватный фактор достаточно большой размер частиц величина удельной поверхности частиц *Факторы агрегативной устойчивости золей наличие стабилизатора броуновское движение одноименный заряд частиц определенный размер частиц наличие сольватной оболочки # Потеря коллоидными системами агрегативной устойчивости приводит к пептизации коагуляции седиментации явной коагуляции скрытой коагуляции уменьшение скорости диффузии переход твердой фазы в раствор объединение коллоидных частиц уменьшение фильтрационной способности осаждение твердой фазы коллоидного раствора *При коагуляции число частиц уменьшается число частиц увеличивается размер частиц уменьшается размер частиц увеличивается цвет коллоидного раствора исчезает *Коллоидные растворы кинетически устойчивы кинетически неустойчивы агрегативно устойчивы агрегативно неустойчивы # Добавление электролита к коллоидному раствору (золю) снижает дзета-потенциал гранулы не меняет дзета-потенциал гранулы повышает дзета-потенциал гранулы влияет на свойства золя в зависимости от природы золя влияет на свойства золя в зависимости от природы электролита *В результате скрытой коагуляции дзета-потенциал гранулы снижается дзета-потенциал гранулы не меняется дзета-потенциал гранулы увеличивается коллоидные частицы не объединяются происходит объединение коллоидных частиц *При явной коагуляции дзета-потенциал гранулы снижается дзета-потенциал гранулы повышается происходит объединение коллоидных частиц коллоидный раствор мутнеет или изменяет окраску твёрдая фаза коллоидного раствора выпадает в осадок # Правило Шульце-Гарди определяет влияние на процесс коагуляции температуры электролитов неэлектролитов электрического поля электролитов и неэлектролитов # Первая часть правила Шульце-Гарди: коагулирующим действием обладают ионы электролита анионы электролита катионы электролита ионы электролита, имеющие знак заряд такой же, как у заряда гранулы ионы электролита, имеющие знак заряда противоположный заряду гранулы *При добавлении электролита к коллоидному раствору уменьшается дзета-потенциал гранулы увеличивается дзета-потенциал гранулы происходит сжатие диффузного слоя происходит расширение диффузного слоя скорость коагуляции уменьшается скорость коагуляции увеличивается ^ При добавлении электролита к коллоидному раствору последовательно происходит бавгде сжатие диффузного слоя уменьшение дзета-потенциала гранулы увеличение скорости объединения частиц коагуляция седиментация пептизация расширение диффузного слоя увеличение дзета-потенциала гранулы # Вторая часть правила Шульце-Гарди: чем больше заряд иона-коагулянта тем быстрее происходит коагуляция быстрее происходит седиментация меньше его коагулирующая способность больше его коагулирующая способность больше пороговая концентрация добавленного электролита # Третья часть правила Шульце-Гарди: при одинаковых зарядах большим коагулирующим действием обладают ионы-коагулянты с меньшим радиусом с большим радиусом входящие в состав слабых электролитов входящие в состав сильных электролитов входящие в состав электролитов средней силы # Пептизация - это процесс обратный синерезису коагуляции коацервации седиментации астабилизации # В биологических жидкостях организма человека коллоидная защита осуществляется жирами белками холестерином коллоидными растворами фосфата кальция коллоидными растворами неорганических соединений *Коллоидная защита в организме человека необходима для поддержания во взвешенном состоянии холестерина капелек жира макромолекул белков гидрофильных биополимеров коллоидных растворов фосфата кальция |