Обмін речовин і енергії в організмі. Загальний шлях катаболізму

Обмін речовин і енергії − обов’язкова умова існування живих організмів. Анаболізм, катаболізм, метаболізм.

Поняття про рівень вільної енергії в органічних сполуках і його зміни в процесах перетворення речовин.

Макроергічні сполуки і макроергічні зв'язки. Відміни понять «енергія зв’язку» й «макроергічний зв’язок».

Роль АТФ в енергетичному обміні. АТФ як акумулятор, трансформатор і провідник енергії в процесі її запасання й витрачання в організмі. Співставлення енергетики хімічних реакцій у живій і неживій природі.

Цикл трикарбонових кислот. Роботи Х. Кребса.

Обмін вуглеводів

Гідроліз і фосфороліз олігосахаридів і полісахаридів. Характеристика амілаз, фосфорилаз. Метаболізм моносахаридів. Активація моносахаридів.

Механізм гліколізу, глікогенолізу, спиртового бродіння.

Спряження окислення з фосфорилюванням. Хеміосмотична гіпотеза (П. Мітчелл, В.П. Скулачов).

Енергетичний ефект анаеробного і аеробного окислення вуглеводів.

Обмін ліпідів

Загальна характеристика і класифікація ліпідів. Тригліцериди, стериди, воски, фосфоліпіди, гліколіпіди. Гідроліз тригліцеридів у організмі. Характеристика ліпаз. Метаболізм гліцерину. Механізми α- і β-окислення вищих жирних кислот, локалізація їх в клітині.

Енергетичний ефект окислення жирів.

Азотистий обмін. Обмін амінокислот і білків

Об’єм і швидкість оновлення білків різних органів і тканин. Гідроліз білків. Характеристика протеаз. Шляхи зв’язування аміаку в організмі. Механізм біосинтезу сечовини (орнітиновий цикл). Шляхи біосинтезу амінокислот (відновлювальне амінування кетокислот, переамінування, амінування ненасичених кислот) і співвідношення їх у різних класів організмів.

Азотистий обмін. Обмін нуклеїнових кислот

Розщеплення нуклеїнових кислот. Матричний синтез нуклеїнових кислот. Синтез ДНК. Ініціація. Елонгація. Термінація. синтез ДНК на матриці РНК. Біосинтез РНК на матриці ДНК.

Матричні синтези. Біосинтез білка

Матрична теорія біосинтезу білка. Загальна схема його. Перенос речовини, енергії та інформації. Будова і властивості рибосом. Етапи трансляції: ініціація, елонгація, термінація. Роботи О.С.Спіріна. Механізм забезпечення специфічності біосинтезу білка. Генетичний код, його характеристика.

Література

1. Губський Ю. І. Біоорганічна хімія. – Київ-Вінниця, 2007. – 432 с.

2. Боєчко Ф. Ф. Біологічна хімія. – К.: Вища школа, 1995. – 536 с.

3. Кучеренко М. Є. Біохімія. / Кучеренко М. Є. та ін. – К.: Либідь, 1995. – 464 с.

4. Овчинников Ю. А. Биоорганическая химия. – М.: Просвещение, 1987. – 815 с.

5. Савицкий И. В. Биологическая химия. − К.: Вища школа, 1982. – 472 с.

6. Сопін Є. Ф. Біологічна хімія./ Сопін Є.Ф., Литвиненко А.Р. – К.: Вища школа, 1972. – 384 с.

7. Крепе Е. М. Липиды в биологических мембранах. – М., 1982. – 235 с.

8. Кучеренко Н. Е. Липиды / Кучеренко Н. Е., Васильев А. Н. – К., 1985. 343 с.

9. Кучеренко Н. Е. Молекулярные механизмы гормональной регуляции обмена веществ / Кучеренко Н. Е., Германюк Я.Л., Васильев А. Н. − К., 1986. – 186 с.

10. Николс Д. Д. Биоэнергетика. – М., 1985. – 203 с.

11. Резников А. Г. В мире гормонов. – К., 1985. – 121 с.

12. Ткачук В. А. Введение в молекулярную эндокринологию. – М., 1983. – 341 с.

13. Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. – М.: Высшая школа, 1985 – 503 с.

 

Аналітична хімія

Аналіз і його значення в процесі пізнання матерії

Значення аналізу у виробничій діяльності людини. Предмет аналітичної хімії, як науки. Якісний і кількісний аналіз речовини. Завдання аналітичної хімії і її значення для розвитку природознавства. Сучасний стан аналітичної хімії, особливості розвитку у зв’язку з вимогами до аналітичного контролю – велика чутливість, точність, експресність. Оптимізація і автоматизація аналізу, їх значення для контролю технічних процесів і якості продукції.

Методи аналітичної хімії

Основний принцип аналітичного дослідження речовини. Склад і властивість. Якісний аналіз як перший етап аналітичного дослідження, зв’язок якісного і кількісного аналізу.

Аналітичні ознаки і класифікація методів аналітичної хімії. Хімічні, фізико-хімічні і фізичні методи, їх коротка характеристика, роль і місце на сучасному етапі розвитку науки і техніки. Експресний і автоматичний аналізи і вимоги до них. Класифікація методів.

Фазовий аналіз

Особливості аналізу чистих і надчистих речовин на основі компоненти та домішки. Аналітичні реакції і реактиви. Аналітичні ознаки і аналітичні реакції. Вимоги до аналітичних реакцій і реактивів. Характеристика аналітичних реакцій. Реакції загальні і часткові; виявлення, роздріблення і відокремлення йонів. Чутливість, специфічність та селективність реакцій. Величини, які характеризують чутливість і зв’язок між ними. Абсолютна чутливість, межа чутливості реакцій, реактивів і методів.

Рівновага в гетерогенній системі

Рівновага між двома рідкими фазами. Закон розділу, коефіцієнт розділу і їх значення. Екстракція та її застосування в аналізі.

Рівновага між твердою фазою і розчином. Правило добутку розчинності і його фізичний зміст. Обчислення константи добутку розчинності і обчислення розчинності за константою добутку розчинності для електролітів різних типів. Застосування правила добутку розчинності в аналізі. Обчислення рН початку і кінця осадження важкорозчинних гідроксидів.

Гідроліз солей

Визначення реакції гідролізу. Гідроліз солей різних типів. Обчислення константи і ступеня гідролізу. Ступеневий гідроліз. Гідроліз солей багато основних кислот і основ. Вплив розведення і температури на гідроліз. Обчислення [H⁺] і рН в розчинах різного типу солей, які гідролізують.

Комплексні сполуки в хімічному аналізі

Загальна характеристика комплексних сполук. Ступенева дисоціація комплексних сполук і константа нестійкості. Характеристика найголовніших груп комплексних сполук стосовно до аналізу. Значення внутрішньо-комплексних сполук. Використання їх розчинності в органічних розчинниках для аналітичних цілей.

Окисно-відновні реакції

Основні окисники і відновники, які використовуються в аналізі. Значення реакцій окислення-відновлення для виявлення і визначення елементів, розчинення важкорозчинних сполук. Приклади окисно-відновних реакцій для різних груп катіонів та аніонів.

Сучасний стан кількісного аналізу

Методи кількісного аналізу: хімічні, фізико-хімічні та фізичні. Макро-, мікро-, напівмікро методи кількісного аналізу. Аналітичні терези. Техніка виконання аналізу. Аналітичні операції: сплавлення, розчинення, випарювання, осадження, фільтрування та промивання осадів. Правильність і точність (відтворюваність) аналізу.

Гравіметричний (ваговий) аналіз

Кількісне осадження. Осади, їх утворення, властивості. Залежність розчинності осаду від його структури і розміру частинок. Вплив різних факторів на структуру і дисперсність осадів. Спів осадження (адсорбція, оклюзія, ізоморфізм). Адсорбційні властивості осадів. Визначення води. Прямі і непрямі методи визначення кристалізаційної і гігроскопічної води. Визначення галогенів. Визначення сірки в неорганічних і органічних сполуках у вигляді сульфат-йону. Визначення елементів у вигляді оксидів. Значення величини водневого показника і величини добутку розчинності осаджуваного гідроксиду. Методи осадження заліза, алюмінію у вигляді гідроксидів. Визначення кальцію та магнію. Визначення фосфору.

Титриметричний (об’ємний) аналіз

Загальні відомості про титриметричний аналіз. Основні його положення. Методи об’ємного аналізу. Класифікація. Способи вираження концентрації розчинів. Титр. Титрування. Точка еквівалентності та кінцева точка титрування. Робочі розчини. Вихідні речовини для встановлення концентрації робочих розчинів, титриметричні стандарти, фіксанали.

Метод нейтралізації

Кислотно-основне титрування у водному середовищі. Робочі розчини. Вихідні речовини. Встановлення нормальності (титру) робочих розчинів кислот і лугів. Точка еквівалентності, точка нейтральності і кінцева точка титрування.

Вирахування концентрації водневих іонів водневого показника розчинів: сильних кислот і лугів. Вирахування рН в різних точках титрування для побудови кривих нейтралізації: сильних і слабких кислот та основ.

Індикатори методу нейтралізації. Іонна і хромофорна теорія індикаторів.