Химия биогенных элементов. Свойства s-элементов. Свойства d-элементов. Свойства р-элементов.

Значение темы:

Изучение темы будет способствовать формированию следующих компетенций ОК–1; ОК–5; ОПК-1; ОПК-7; ОПК-9; ПК-5

Цель занятия: после изучения темыстудент должен

Знать:

ü роль биогенных элементов и их соединений в живых организмах, применение их соединений в медицинской практике.

Уметь:

ü пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности.

Форма организации учебного процесса: практическое занятие.

Место проведения занятия: учебно-научная химическая и биохимическая лаборатория.

Оснащение занятия: интерактивная доска, проекционное оборудование, справочная литература.

План проведения занятия:

1.	Организационная часть	5 мин
2.	Входной контроль знаний	10 мин
3.	Разбор тематического материала	50 мин
4.	Выполнение ситуационных задач	50 мин
5.	Интерактивная работа студентов	20 мин
6.	Итоговый контроль знаний	10 мин
7.	Выполнение и оформление практической работы	30 мин
8.	Домашнее задание	5 мин

Вопросы для изучения темы:

1. Биогенные элементы. Органогенные элементы и их роль в живой клетке. Металлы жизни.

2. Классификация химических элементов в организме по В.И. Вернадскому.

3. Роль макро- и микроэлементов в живом организме.

4. Концентрирование химических элементов в органах, тканях и биологических жидкостях человека. Эндемические заболевания.

Вопросы для самоконтроля знаний:

1. Перечислите органогенные элементы, отметьте их преимущественную роль в клетке.

2. Перечислите «металлы жизни», отметьте их преимущественную роль в клетке в целом.

3. Заполните таблицу:

 

Группа элементов	Содержание элементов в организме человека	Химические элементы
Макроэлементы
Микроэлементы
Ультрамикроэлементы

 

4. Заполните таблицу:

№ п/п	Элемент	Топография	Содержание в организме	Биологическая роль
1.	Литий
2.	Калий
3.	Натрий
4.	Магний
5.	Кальций
6.	Барий
7.	Бор
8.	Алюминий
9.	Углерод
10.	Кремний
11.	Азот
12.	Фосфор
13.	мышьяк
14.	кислород
15.	сера
16.	фтор
17.	хлор
18.	бром
19.	йод
20.	медь
21.	серебро
22.	золото
23.	цинк
24.	молибден
25.	марганец
26.	железо
27.	кобальт
28.	хром

 

5. Проведите анализ взаимосвязи положения элемента в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева и биологической роли.

6. Перечислите элементы синергисты и антагонисты. Укажите причину указанных взаимоотношений исходя из строения атомов.

7. Перечислите элементы-токсиканты. В чем преимущественный механизм их токсичного действия?

8. Поясните понятие «биогеохимическая провинция».

9. Эндемические заболевания. Приведите примеры их проявлений.

10. Предположите причины нарушений минерального (элементного) обмена.

11. Подберите соответствие между основной биологической ролью и элементом:

 

№	Биологическая роль	Элемент
1.	Необходимый элемент минерального матрикса кости, выступает регулятором нервной системы, участвует в мышечном сокращении. Дефицит приводит к деминерализации позвоночника, костей таза и нижних конечностей, повышает риск развития остеопороза.	А - Mg
2.	Является основным внутриклеточным ионом, принимающим участие в регуляции водно-электролитного и кислотно-основного баланса, участвует в процессах проведения нервных импульсов, регуляции давления.	Б - I
3.	Принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен (в виде высокоэнергетического АТФ), регуляции кислотно-щелочного баланса, входит в состав фосфолипидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, участвует в клеточной регуляции путем фосфорилирования ферментов, необходим для минерализации костей и зубов.	В - Ca
4.	Входит в состав различных по своей функции белков, в том числе ферментов. Участвует в транспорте электронов, кислорода, обеспечивает протекание окислительно-восстановительных реакций и активацию перекисного окисления.	Г - Mn
5.	Входит в состав более 300 ферментов, участвует в процессах синтеза и распада углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот и в регуляции экспрессии ряда генов.	Д - P
6.	Являетсякофактором многих ферментов, в том числе энергетического метаболизма, участвует в синтезе белков, нуклеиновых кислот, обладает стабилизирующим действием для мембран, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия.	Е - Zn
7.	Участвует в функционировании щитовидной железы, обеспечивая образование гормонов (тироксина и трийодтиронина). Необходим для роста и дифференцировки клеток всех тканей организма человека, митохондриального дыхания, регуляции трансмембранного транспорта натрия и гормонов.	Ж - Se
8.	Основной внеклеточный ион, принимающий участие в переносе воды, глюкозы крови, генерации и передаче электрических нервных сигналов, мышечном сокращении.	З - Na
9.	Hеобходим для образования и секреции соляной кислоты в организме, поддержания осмотического давления.	И - K
10.	Входит в состав ферментов, обладающих окислительно-восстановительной активностью и участвующих в метаболизме железа, стимулирует усвоение белков и углеводов. Участвует в процессах обеспечения тканей организма человека кислородом.	К - Mo
11.	Участвует в образовании костной и соединительной ткани, входит в состав ферментов, включающихся в метаболизм аминокислот, углеводов, катехоламинов; необходим для синтеза холестерина и нуклеотидов. Недостаточное потребление сопровождается замедлением роста, нарушениями в репродуктивной системе, повышенной хрупкостью костной ткани, нарушениями углеводного и липидного обмена.	Л - Cr
12.	Эссенциальный элемент антиоксидантной системы защиты организма человека, обладает иммуномодулирующим действием, участвует в регуляции действия тиреоидных гормонов.	М - Cu
13.	Участвует в регуляции уровня глюкозы крови, усиливая действие инсулина. Дефицит приводит к снижению толерантности к глюкозе.	Н - Cl
14.	Является кофактором многих ферментов, обеспечивающих метаболизм серусодержащих аминокислот, пуринов и пиримидинов.	О - F
15.	Инициирует минерализацию костей. Недостаточное потребление приводит к кариесу, преждевременному стиранию эмали зубов.	П - Fe

 

12. Подберите соответствие между элементом и физиологической потребностью для взрослых.

 

№	Элемент	Физиологическая потребность для взрослых, сут.
1.	Сl	А - 2500 мг
2.	Ca	Б - 2300 мг
3.	I	В - 1300 мг
4.	Na	Г - 1000 мг
5.	Cu	Д - 800 мг
6.	Mg	Е - 400 мг
7.	Zn	Ж - 12 мг
8.	P	З - 10 мг (для мужчин) и 18 мг (для женщин)
9.	Fe	И - 4 мг
10.	K	К - 2 мг
11.	Mn	Л - 1,0 мг
12.	Mo	М - 150 мкг
13.	Cr	Н - 70 мкг
14.	Se	О - 55 мкг (для женщин); 70 мкг (для мужчин)
15.	F	П - 50 мкг

 

13. Подберите соответствие между названием фермента и элементом, который входит в его состав (один элемент может входить в состав нескольких ферментов).

 

№	Название фермента	Элемент
1.	Алкогольдегидрогеназы	А - Cu
2.	Ксантиноксидаза	Б - Mg
3.	Глутатионпероксидаза	В - Zn
4.	Каталаза	Г - Fe
5.	Цитохромоксидаза	Д - Mn
6.	Щелочная фосфатаза	Е - Mo
7.	Аминопептидазы	Ж - Se
8.	Карбоксипептидазы
9.	Карбоангидраза
10.	Гексокиназа
11.	Цитохром P 450
12.	Супероксиддисмутаза
13.	Церулоплазмин
14.	Моноаминоксидаза
15.	Фенилаланин-4-монооксигеназа
16.	Дофамин-β-монооксигеназа
17.	Пролингидроксилаза
18.	Аргиназа
19.	АТФ-аза
20.	Гуанилатциклаза
21.	Пируваткарбоксилаза
22.	Пируваткиназа

Ситуационные задачи:

1. Укажите, с какой целью используются в медицине следующие вещества и их растворы: Na₂SO₄·10Н₂О, NaCl, NaHCO₃, Na₂B₄O₇, KBr, KCl, MgO, MgSO₄·7Н₂О, CaCl₂, CaSO₄, BaSO₄.

2. Напишите уравнения гидролиза карбоната и гидрокарбоната натрия, укажите рН раствора. Почему нельзя применять раствор карбоната натрия для полоскания горла при воспалении?

3. В хирургической практике применяется раствор пероксида водорода с массовой долей 3%. Сколько миллилитров раствора пероксида водорода с массовой долей 26% (ρ = 1,1 г/мл) необходимо взять для приготовления 500 мл 3% раствора (ρ = 1,05 г/мл)?

4. При некоторых заболеваниях в организм вводят раствор хлорида натрия с массовой долей 0,9%, называемый физиологическим. Вычислите сколько воды и соли нужно взять для приготовления 1 л физиологического раствора, плотность которого 1,005 г/мл.

5. Каким свойством должно обладать вещество, которое используется как противоядие перманганату калия?

6. При 20⁰С осмотическое давление раствора, в 100 мл которого содержится 6,33 г компонента крови гематина (внутрикомплексное соединение железа), равно 243,4 кПа. Определите молярную массу гематина и молекулярную формулу, если известен элементарный состав гематина: С – 64,6%; Н – 5,2%; N – 8,8%; О – 12,6%; Fe – 8,8%.

7. Сульфат цинка применяется в виде 0,25% раствора, как глазные капли. Сколько нужно добавить воды к 25 г раствора сульфата цинка с массовой долей 2%, чтобы приготовить глазные капли?

8. Для компенсации недостатка «соляной кислоты» в желудочном соке применяют ее растворы как лекарственные формы. Сколько миллилитров хлороводородной кислоты с массовой долей 24% (ρ = 1,12 г/мл) необходимо для приготовления 200 мл 0,1 моль/л раствора HCl?

9. Сколько таблеток йодида калия необходимо назначать в сутки детям и взрослым, если потребность в йоде для детей составляет 50 мг, а для взрослых 200 мг. Одна таблетка йодида калия имеет массу 130 мг.

Практическая работа №1.«Определение концентрации элемента в плазме или сыворотке крови».

Инструкция к выполнению практической работы:

1.Ознакомьтесь с инструкцией к набору.

2. Организуйте рабочее место с учетом правил техники безопасности.

3. Подготовьте необходимую посуду, оборудование и реактивы.

4.Проведите определение.

5.Обработайте посуду с учетом правил техники безопасности.

5.Заполните бланк анализа.

6. Сформулируйте вывод о содержании элемента в анализируемом материале.

 

 

Тема №7.

Контрольная работа №1.

Значение темы:

Тема направлена на промежуточный контроль сформированности компетенций ОК–1; ОК–5; ОПК-1; ОПК-7; ОПК-9; ПК-5

Цель: Контроль и проверка знаний и умений по темам: «Основные законы химии. Классификация и номенклатура неорганических соединений. Способы выражения концентрации растворов. Основы количественного анализа», «Строение вещества. Элементы химической термодинамики и биоэнергетики», «Элементы химической термодинамики и биоэнергетики», «Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие», «Учение о растворах. Коллигативные свойства растворов», «Протолитические процессы. Свойства буферных систем. Комплексообразование. Свойства комплексных соединений. Гетерогенное равновесие», «Окислительно-восстановительное равновесие», «Химия биогенных элементов. Свойства s-элементов. Свойства d-элементов. Свойства р-элементов».

Форма организации учебного процесса: практическое занятие.

Место проведения занятия: учебно-научная химическая и биохимическая лаборатория.

Оснащение занятия: интерактивная доска, проекционное оборудование, справочная литература.

План проведения занятия:

1.	Организационная часть	5 мин
2.	Выполнение компьютерного тестирования	20 мин
3.	Выполнение заданий на билет к контрольной работе	100 мин
4.	Собеседование	15 мин
5.	Проверка практических навыков	35 мин
6.	Домашнее задание	5 мин

Вопросы для контрольной работы:

1. Техника безопасности и правила работы в химической лаборатории. Меры оказания первой помощи и правила поведения при несчастных случаях. Предмет и задачи химии. Место химии в системе естественных наук. Связь химии с медициной. Основные этапы развития химии. Вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие химии.

2. Современные представления о природе электрона. Характеристика энергетического состояния электрона с использованием квантовых чисел. Квантово-механическая модель атома.

3. Основные принципы заполнения электронной структуры атома (принцип минимума энергии). Деление атомов по подобию энергетических уровней на s-, p-, d-, f-семейства. Электронные и графические формулы для атомов и ионов.

4. Типы химических связей. Принцип образования ковалентной химической связи. Метод валентных связей. Природа σ- и π-связей. Понятие о гибридизации атомных орбиталей. Взаимосвязь типа гибридизации и структуры молекул. Водородная связь.

5. Межмолекулярные взаимодействия: ориентационное, индукционное, дисперсионное.

6. Классификация и номенклатура основных классов неорганических соединений. Валентность. Графические формулы веществ.

7. Применение в химии законов сохранения массы и энергии. Вещество. Количественная и качественная информация, содержащаяся в химических формулах и уравнениях. Закон постоянства состава и его современная трактовка. Закон кратных отношений. Закон Авогадро.

8. Определение понятий: эквивалент, фактор эквивалентности, количество вещества эквивалента, молярная масса эквивалента.

9. Способы выражения концентрации растворов: а) Массовая доля; б) Молярная концентрация; в) Молярная концентрация эквивалента; г) Молярная доля растворенного вещества; д) Моляльная концентрация; е) Титр вещества. Формулы перехода от одних способов выражения концентрации к другим. Закон эквивалентов.

10. Задачи количественного анализа. Классификация методов количественного анализа. Разновидность количественного анализа – титриметрический анализ. Классификация титриметрического анализа по типу химической реакции (кислотно-основное, осадительное, окислительно-восстановительное, комплексонометрическое); по типу титранта.

11. Требования к реакциям, применяемым в титриметрическом анализе. Основные понятия: титрант, титрование, точка эквивалентности, точка конца титрования. Способы проведения анализа (прямое, заместительное, обратное), приемы проведения анализа (отдельных навесок, аликвотных проб (пипетирования)).

12. Способы выражения концентрации титрованных растворов, способы их приготовления. Стандартные (установочные, исходные) вещества. Требования, предъявляемые к стандартным веществам. Решение расчетных задач.

13. Теоретические основы, сущность алкалиметрического, ацидиметрического, перманганатометрического, йодометрического титрования. Используемые титранты, концентрация, способы их приготовления, стандартные вещества, способы фиксирования точки эквивалентности, индикаторы. Индикаторы метода кислотно-основного титрования. Интервал перехода окраски индикаторов.

14. Оборудование в титриметрическом анализе. Виды мерной химической посуды и приемы работы с ними. Правила работы с оборудованием. Расчетные формулы, используемые в титриметрическом анализе согласно системе СИ.

15. Осадительное титрование. Окислительно-восстановительное титрование. Комплексонометрическое титрование.

16. Термодинамика, основные понятия и задачи. Параметры состояния (экстенсивные и интенсивные) и функции состояния системы.

17. Понятие внутренней энергии. Работа и теплота – две формы передачи энергии. Первое начало термодинамики. Изохорные и изобарные процессы. Тепловой эффект химической реакции. Энтальпия как функция состояния системы. Эндотермические и экзотермические процессы.

18. Первое начало термодинамики для изобарных процессов. Закон Гесса. Термохимические расчеты и их использование для энергетической характеристики химических и биохимических процессов. Стандартные энтальпии образования и сгорания. Следствия из закона Гесса.

19. Энергетическая ценность пищевых продуктов, обоснование рационов питания, основные задачи биоэнергетики.

20. Второе начало термодинамики, вклад С. Карно и Р. Клаузиуса. Энтропия как функция состояния системы. Критерии самопроизвольно протекающих процессов в изолированных системах. Связь энтропии с вероятностью состояния системы.

21. Применение первого и второго начала термодинамики к живым организмам. Математическое выражение второго начала термодинамики для открытых систем. Энергия Гиббса как функция состояния системы и критерий направленности процессов. Условия возможности протекания реакций в прямом направлении. Математическое выражение, связывающее изменение энергии Гиббса с изменениями энтальпии и энтропии. Расчет изменения энергии Гиббса по следствиям закона Гесса.

22. Экзергонические и эндергонические реакции. Понятие о сопряженных процессах. Коэффициент полезного действия биохимических процессов.

23. Зависимость энтальпии процесса от температуры. Энергия Гельмгольца. Уравнения Гиббса-Гельмгольца. Термодинамика открытых систем.

24. Понятие о скорости химической реакции. Закон действующих масс.

25. Молекулярность и порядок реакции.

26. Влияние различных факторов на скорость химической реакции. Фармакокинетика.

27. Кинетические уравнения реакций нулевого, первого, второго порядков. Размерность константы скорости. Период полураспада. Кинетика сложных реакций.

28. Фотохимические реакции.

29. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса.

30. Энергия активации. Катализ. Катализаторы. Механизм их действия. Основы гомогенного катализа. Кислотно-основный катализ. Кинетика ферментативного катализа. Зависимость скорости реакции от концентрации фермента и субстрата. Кинетическое уравнение Михаэлиса-Ментена.

31. Обратимые и необратимые химические реакции. Условия возникновения химического равновесия. Признаки истинного химического равновесия.

32. Химический потенциал: физический смысл и математическое выражение.

33. Вывод закона действующих масс для химического равновесия. Константа химического равновесия, способы ее выражения.

34. Уравнения изотермы и изобары химической реакции. Влияние температуры на величину константы химического равновесия. Прогнозирование смещения химического равновесия. Факторы, влияющие на смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

35. Понятие о стационарном состоянии живого организма, его характеристика. Сходство и отличие стационарного состояния от химического равновесия. Гомеостаз и адаптация организма.

36. Виды катализа в биохимических реакциях. Гомеостаз и его характеристики.

37. Принцип Ле-Шателье, практическое применение.

38. Растворы, определение. Роль воды и растворов в жизнедеятельности. Физико-химические свойства воды, обуславливающие ее роль в качестве единственного биорастворителя. Строение воды, образование межмолекулярных водородных связей.

39. Механизм и термодинамика процесса растворения. Растворение в жидкостях твердых, жидких и газообразных веществ. Характер изменения энтальпии и энтропии в процессе растворения. Насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы.

40. Растворимость, единицы ее измерения. Влияние температуры на процесс растворения.

41. Законы Генри, Дальтона и Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови.

42. Коллигативные свойства разбавленных растворов.

43. Диффузия. Закон Фика. Роль диффузии в процессах переноса веществ в биологических системах. Давление пара над раствором, причины его уменьшения. Закон Рауля.

44. Относительное понижение давления пара над раствором. Повышение температуры кипения растворов. Формулы расчета. Эбулиометрическая константа, эбулиометрический способ расчета молярной массы растворенного вещества. Понижение температуры замерзания растворов. Формулы расчета. Криометрическая константа, криометрический способ расчета молярной массы растворенного вещества.

45. Осмос. Условия, необходимые для проявления осмоса, механизм. Осмотическое давление, формулы расчета. Уравнение Вант-Гоффа. Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Изотонические, гипертонические и гипотонические растворы, их применение в медицине. Гемолиз и плазмолиз.

46. Коллигативные свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Причина отклонения растворов электролитов от законов Рауля и Вант-Гоффа. Уравнение, связывающее степень диссоциации и изотонический коэффициент.

47. Основные положения протолитической теории кислот и оснований. Кислоты и основания по Бренстеду-Лоури, сопряженные кислоты и основания. Константы кислотности и основности. Показатели кислотности (рК_а) и основности (рК_в).

48. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели, рН биологических жидкостей. Расчет рН и рОН сильных и слабых электролитов. Изменение рН органов и тканей при различных заболеваниях. Ацидоз. Алкалоз. Способы их устранения. Лекарственные препараты, используемые для устранения алкалоза и ацидоза.

49. Буферные системы. Механизм буферного действия систем I и II типа. Расчет рН буферных систем при добавлении сильной кислоты или сильного основания.

50. Буферное действие. Буферная емкость. Расчет буферной емкости по кислоте и по основанию. Факторы, влияющие на буферную емкость.

51. Буферные системы крови. Сравнительная буферная емкость буферных систем крови. Бикарбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая буферные системы. Механизм действия. Формулы для расчета рН.

52. Гидролиз солей, АТФ, константы гидролиза. Роль гидролиза в биохимических процессах.

53. Комплексные соединения. Координационная теория Вернера. Строение комплексных соединений. Классификация и номенклатура. Получение комплексных соединений.

54. Внутрикомплексные соединения и их роль в биологических процессах. Полидентатные лиганды. Строение активного центра биологических комплексов: хлорофилла, гемоглобина, цианкобаламина, каталазы. Токсичность солей тяжелых металлов, взаимодействие их с комплексами биогенных металлов.

55. Антидоты: унитиол, комплексоны, британский антилюизит (БАЛ), тетацин, пенициламин.

56. Устойчивость комплексных соединений в растворах. Первичная и вторичная диссоциация комплексных соединений. Константа устойчивости и константа нестойкости комплексного иона и их взаимосвязь с устойчивостью комплекса.

57. Комплексонометрическое титрование. Определение жесткости воды комплексонометрическим методом. Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) – трилон Б. Металлиндикаторы – кислотный хромовый черный (эриохром черный Т).

58. Гетерогенные равновесия и процессы. Константа растворимости. Условия образования и растворения осадков. Реакции, лежащие в основе образования неорганического вещества костной ткани гидроксидфосфата кальция. Явление изоморфизма: замещение в гидроксидфосфате кальция гидроксид-ионов на ионы фтора, ионов кальция на ионы стронция. Остеотропность металлов.

59. Механизм функционирования кальциевого буфера. Реакции, лежащие в основе образования конкрементов: уратов, оксалатов, карбонатов. Применение хлорида кальция и сульфата магния в качестве антидотов.

60. Классификация и сущность методов осадительного титрования. Аргентометрия.

61. Электронная теория окислительно-восстановительных реакций (ОВР) (Л.В. Писаржевский). Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений в зависимости от положения элемента в Периодической системе элементов и степени окисления элементов в соединениях.

62. Сопряженные пары окислитель-восстановитель. Окислительно-восстановительная двойственность. Типы окислительно-восстановительных реакций: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования. Составление окислительно-восстановительных реакций методом электронного и ионно-электронного баланса.

63. Механизм возникновения электродного и редокс-потенциалов. Стандартные, реальные, формальные электродные и окислительно-восстановительные потенциалы (редокс-потенциалы). Уравнение Нернста-Петерса. Сравнительная сила окислителей и восстановителей.

64. Стандартное изменение энергии Гиббса и Гельмгольца окислительно-восстановительной реакции. Прогнозирование направления протекания ОВ реакций по разности ОВ потенциалов. Влияние лигандного окружения центрального атома на величину редокс-потенциала. Влияние среды и внешних условий на направление окислительно-восстановительных реакций и характер образующихся продуктов.

65. Классификация и сущность методов окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия, йодометрия.

66. Строение гемоглобина, каталазы, цианкобаламина и цитохромов. Их применение в медицине.

67. Физико-химические принципы транспорта электронов в электронотранспортной цепи митохондрий. Механизм действия редокс-буферных систем.

68. Токсическое действие окислителей (нитраты, нитриты, оксиды азота). Обезвреживание кислорода, пероксида водорода, супероксид-иона. Применение редокс-реакций для детоксикации.

69. Совмещенные равновесия и конкурирующие процессы разных типов. Константа совмещенного равновесия.

70. Биогенные элементы. Органогенные элементы и их роль в живой клетке. Металлы жизни.

71. Классификация химических элементов в организме по В.И. Вернадскому. Роль макро- и микроэлементов в живом организме.

72. Концентрирование химических элементов в органах, тканях и биологических жидкостях человека. Эндемические заболевания.

73. Содержание в организме, топография, биологическая роль лития, натрия, калия, кальция, магния, алюминия, бора, бария, углерода, кремния, азота, фосфора, мышьяка, кислорода, хлора, серы, фтора, брома, йода, меди, серебра, золота, цинка, молибдена, марганца, железа, хрома, кобальта.

74. Общая характеристика s-элементов. Изменение активности s-элементов в главной подгруппе. Степени окисления, особенности лития и бериллия. Оксиды, надпероксиды, пероксиды щелочных металлов. Биологическая роль s-элементов и применение соединений натрия, калия, кальция, магния и бария в медицине.

75. Общая характеристика d-элементов. Изменение химической активности d-элементов в подгруппах в направлении сверху вниз. Закономерности изменения кислотно-основных и окислительно-востановительных свойств d-элементов в зависимости от степени окисления. Характерные степени окисления для d-элементов, встречающихся в организме.

76. Общая характеристика элементов VIБ группы. Электронные формулы для хрома, молибдена, вольфрама и наиболее устойчивые их степени окисления. Характер соединений хрома в степени окисления +2, +3, +6. Биологическая роль Cr⁺³, Mo⁺⁶. Ксантиноксидаза и альдегидоксидаза – ферменты, содержащие Mo⁺⁶.

77. Общая характеристика элементов VIIБ группы. Электронные формулы для марганца, технеция и рения. Наиболее устойчивые степени окисления для них. Изменение химической активности в ряду указанных элементов. Соединения марганца в степени окисления +2, +4, +6, +7. Окислительная активность перманганат-иона в зависимости от среды. Биологическая роль Mn⁺².

78. Общая характеристика d-элементов IIБ группы. Электронные формулы для цинка, кадмия и ртути. Характерные степени окисления. Амфотерный характер цинка, его оксида и гидроксида. Строение комплексных соединений данных элементов. Биологическая роль Zn⁺². Карбоангидраза, карбоксипептидаза – биологически значимые ферменты, их роль в организме. Хелатотерапия. Соединения цинка и ртути, применяемые в медицине. Токсическое действие на организм ртути и кадмия.

79. Общая характеристика р-элементов. Строение электронной структуры для р-элементов. Характер изменения свойств р-элементов по периодам и подгруппам. Наиболее характерные степени окисления. Правило ”четности”. Органогенные р-элементы. Макроэлементы.

80. Свойства р-элементов IIIА группы. Изменение активности элементов в подгруппе. Степени окисления. Бор и борные кислоты. Особенности борной кислоты. Амфотерный характер алюминия, его оксида и гидроксида. Биологическая роль Al⁺³. Соединения алюминия, применяемые в медицине.

81. Свойства р-элементов IVА группы. Электронные формулы и степени окисления. Биологическая роль углерода и кремния. Германий, олово – микроэлементы. Токсическое действие на организм свинца и его соединений.

82. Свойства р-элементов VА группы. Азот, свойства соединений азота в отрицательных степенях окисления: нитриды, гидразин, гидроксиламин, кислородные соединения и соответствующие им кислоты, соли. Токсическое действие нитратов, нитритов, оксидов азота. Фосфор, кислородные соединения, соответствующие им кислоты. Состав и биологическая роль АТФ и АДФ. Кислородные соединения мышьяка, кислоты и соли мышьяка. Биологическая роль As⁺⁵. Токсическое действие As⁺⁵. Реакция Марша.

83. Свойства серы и ее соединений. Действие тяжелых металлов на серосодержащие ферменты. Свойства сероводорода, его токсичность. Сернистая, серная и тиосерная кислоты.

84. Галогены. Электронные формулы, степени окисления. Водородные соединения галогенов. Кислородные соединения хлора. Хлорная вода. Жавелевая вода. Хлорная известь. Биологическая роль ионов F^-, Cl^-, Br^-, I^-. Применение соединений галогенов в медицине.

85. Механизмы образования активных форм кислорода в организме человека.

Ситуационные задачи к контрольной работе:

1. Сколько мл раствора серной кислоты с массовой долей 98% (r = 1,84 г/мл) необходимо взять для приготовления 200 мл раствора с массовой долей 10% (r = 1,05 г/мл)?

2. Вычислите массовую долю и молярную концентрацию раствора глюкозы, содержащего 75 г вещества в 500 г воды.

3. Чему равна молярная концентрация 0,9% раствора хлорида натрия (r = 1,0 г/мл)?

4. Как приготовить 5% раствор глюкозы из 20% раствора?

5. Концентрация глюкозы в сыворотке крови равна 3,5 ммоль/л, выразите концентрацию в мг%.

6. Рассчитайте концентрацию ионов первичной слюны в г/л, если С(Na⁺) = 140 ммоль/л, С(K⁺) = 10 ммоль/л, С(Cl^-) = 110 ммоль/л, С(HCO₃^-) = 40 ммоль/л.

7. В норме за сутки с мочой выделяется 20-35 г мочевины CO(NH₂)₂, рассчитайте количество мочевины в молях. Гипер- или гипоурикемия наблюдается, если выделение мочевины составляет 590 ммоль/сут.?

8. Гидроперит (содержит перекись водорода и мочевину) применяют как антисептическое средство. Одна таблетка соответствует 15 мл 3% раствора перекиси водорода. Сколько таблеток необходимо растворить в 180 мл воды для получения 1% раствора (r = 1,0 г/мл)?

9. Для лечения впервые выявленных больных деструктивным туберкулезом вводят внутривенно 10% раствор изониазида из расчета 15 мг/кг массы тела. Рассчитайте объем в мл 10% раствора изониазида (r = 1,0 г/мл), который необходимо ввести больному массой 75 кг.

10. Тактивин – лекарственный препарат полипептидной природы используется в медицинской практике как иммуномодулирующее средство. Форма выпуска: 0,01% раствор во флаконах по 1 мл. При офтальмогерпесе препарат назначают в виде подкожных инъекций по 0,010-0,025 мг один раз в сутки. Рассчитайте объемы 0,01% раствора тактивина, которые соответствуют суточной дозе препарата.

11. Ампициллин – полусинтетический антибиотик. Форма выпуска: таблетки и капсулы по 0,25 г. Суточная доза для детей составляет 100 мг/кг. Суточную дозу делят на 4-6 приемов. Рассчитайте, какую часть таблетки нужно дать ребенку массой 10 кг на один прием: а) при четырехкратном приеме; б) при шестикратном приеме препарата в сутки.

12. Для определения общей кислотности желудочного сока 5 мл сока оттитровали раствором щелочи с концентрацией 0,095 моль/л в присутствии фенолфталеина. На реакцию израсходовано 2,5 мл раствора щелочи. Рассчитайте кислотность анализируемого сока в моль/л.

13. Рассчитайте массу навески КMnO₄, необходимую для приготовления: а) 1 л раствора KMnO₄ с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л, б) 0,5 л раствора KМnO₄ c молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л для проведения работ по перманганатометрическому титрованию.

14. Для определения кальция в сыворотке крови его осаждают в виде СаС₂О₄, добавляя к 0,5 мл сыворотки оксалат аммония в избытке. Осадок отфильтровывают, промывают и растворяют в серной кислоте. Раствор титруют раствором KMnO₄ c молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/л до неисчезающего розового окрашивания. Вычислите содержание кальция в миллимолях на 1 л сыворотки, если на титрование 0,5 мл сыворотки израсходовано 5 мл KMnO₄.

15. Рассчитайте массовую долю (%) уксусной кислоты, если на 10 мл ее раствора израсходовано при титровании 20 мл 0,2 моль/л раствора гидроксида натрия.

16. На испарение 1 моля воды требуется 40 кДж. Сколько тепло