Бағалардың градациялық шекарасы

Әріптік жүйе бойынша бағалау	Пайыздық құрамы бойынша %	Қалыптасқан дәстүрлі жүйе бойынша
А	95-100	ҮЗДІК
А-	90-94
В+	85-89	ЖАҚСЫ
В	80-84
В-	75-79
С+	70-74	ҚАНАҒАТТАНАРЛЫҚ
С	65-69
С-	60-64
D+	55-59
D	50-54
F	0-49	ҚАНАҒАТТАНАРЛЫҚСЫЗ

7. КОНСУЛЬТАЦИЯ МЕН ЕМТИХАНДАРДЫҢ ӨТКІЗІЛУ УАҚЫТЫ:

• Консультацияны дәріскер оқу кестесіне сәйкес өткізеді.
• Емтихандар оқу кестесіне сәйкес өткізіледі.

 

 

 

ДӘРІСТЕР КЕШЕНІ

 

 

Пән - химия, Him 1111

 

мамандық - 5В130100 - «Жалпы медицина»

 

Кафедра – биохимия

 

Құрастырушылар:

Кредит 1 (жалпы химия)	доцент, х.ғ.к. Нечепуренко Е.В.
Кредит 2 (органикалық химия)	доцент., х.ғ.к. Алмабекова А.А.

 

 

Алматы, 2016 г.

 

Дәрістің қысқа курсы жұмыс бағдарламасына сәйкес құрастырылған. Биохимия кафедрасының мәжілісінде қарастырылып, бекітілген.

Хаттама № ___, «___» ______ 2016 ж.

 

 

Кафедра меңгерушісі, профессор _________________ К.О. Шарипов

 

 

Дәріс №1

 

ТАҚЫРЫП: Тірі ағзада жүретін процестер – физикалық-химиялық интерпретация

 

МАҚСАТЫ: Химиялық термодинамика мен химиялық кинетиканың негізгі түсініктері және заңдарымен танысу, оларды ағзадағы биохимиялық процестердің жүру заңдылықтарын қарастыру үшін қолдана білу. Беттік құбылыстардың медицина мен биологиядағы маңызын сипаттау

 

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Адам термодинамикалық жүйе ретінде. Тірі ағзаның термодинамикалық жүйе ретіндегі ерекшеліктері. Пригожин принципі

2. Химиялық термодинамиканың негізгі түсініктерінің биохимияда қолданылуы.

3. Тірі ағзадағы катализ. Ферменттер биохимиялық процестердің катализаторлары ретінде. Ферментативті реакциялар кинетикасының ерекшеліктері.

4. Беттік құбылыстар. Хроматография негіздері және оның медициналық-биологиялық зерттеулерде қолданылуы.

ДӘРІС тезисТЕРІ:

Химиялық термодинамика – тірі ағзадағы зат және энергия алмасу процестерін зерттейді.

Термодинамиканың бірінші заңы – энергияның бір түрден екінші түрге берілу және энергияның сақталу заңы. Оның аналитикалық өрнегіне сәйкес реакциялардың жылу эффектісін, ішкі энергияның өзгерісін және термодинамикалық жүйенің сыртқы ортаға қарсы жұмысын есептеуге болады. Термодинамиканың екінші заңы термодинамикалық процестің жүру бағытын сипаттайды.

Термодинамикалық тұрғыдан тірі ағза стационарлық күйдегі, ашық гетерогенді термодинамикалық жүйе болып табылады. Тір ағза үшін жүйе параметрлерінің тұрақтылығы, уақыт аралығында энергия және зат алмасу процестерінің үздіксіз және өзгеріссіз болуы тән.

Тірі ағза тіршілігі температура мен қысым тұрақты кезде, яғни изобаралық-изотермиялық жағдайларда мүмкін болады. Тірі ағза тіршілігін сипаттау үшін Гибстің бос энергиясы мен энтропия түсініктері қолданылады. Пригожин принципі бойынша стационарлық күйдегі термодинамикалық ашық жүйеде қайтымсыз процестердің жүру барысындағы энтропияның пайда болу жылдамдығының мәні берілген жағдайларда ең аз оң шамаға ұмтылатындығын энтропияның ұлғаюымен және төмендеуімен жүретін процестердің қосарласа жүруімен түсіндіруге болады.

Химиялық кинетика -химиялық реакциялардың жылдамдығын, олардың әртүрлі факторларға тәуелділігін,сол сияқты реакцияның жүру механизмін зерттейтін химияның бір бөлімі. Химиялық кинетиканың негізгі постулаты - химиялық реакцияның жылдамдығының әрекеттесуші заттар концентрациясына тәуелділігін сипаттайтын әрекеттесуші массалар заңы. Химиялық реакцияның жылдамдық тұрақтысы – бұл реакцияның меншікті жылдамдығы. Кинетикалық қисық – бұл реакцияның реті және реакцияның жылдамдық тұрақтысы анықталатын әрекеттесуші заттар концентрациясының уақытқа байланысты эксперименттік тәуелділігі химиялық реакцияның молекулалығы және реті ұғымымен сипатталады. Реакцияның реті кинетикалық қисық негізінде эксперименталды анықталады.

Ферменттер – бұл тірі ағзалардағы химиялық реакцияларды жылдамдататын ақуыз молекулалары. Ферментативтік катализ өте жоғары каталитикалық белсенділігімен, субстратқа және катализденетін реакцияға спецификалық (талғамды) әсер етуімен, орта рН-ы мен температура өзгерісіне сезімталдығымен сипатталады. Адам ағзасындағы ферменттердің оңтайлы белсенділігі 310-313 К температурада (температуралық оптимум) байқалады. Ферментативтік реакциялардың кинетикалық заңдылықтары Михаэлис-Ментен теңдеуімен жазылады. Ферментативтік реакциялардың ерекшеліктері реакция жылдамдығының субстрат концентрациясына сызықтық тәуелділігі болып табылады.

Барлық биологиялық жүйелер бірі-бірінен бөліну бетімен шектелген бірнеше фазадан тұратын гетерогендік жүйелер болып табылады. Фазалардың бөліну бетінде беттік керілу, адсорбция тәрізді түрлі беттік құбылыстар байқалады. Бұл құбылыстар заттарды идентификациялау үшін, сонымен қатар бірқатар клиникалық, токсикологиялық, диагностикалық, зерттеу жұмыстарын жүргізу үшін медицина мен биологияда кеңінен қолданылатын хроматографиялық әдіс негізіне жатады.

КӨРНЕКІ материал:

1. Презентация (слайдтар)

ӘДЕБИЕТТЕР:

Негізгі:

1. Веренцова Л.Г., Нечепуренко Е.В., Батырбаева А.Ә., Карлова Э.К. Бейорганикалық, физикалық және коллоидты химия: оқу құралы- Алматы: «Эверо», 2009.- 42-47 б.

2. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- 288 б.

Қосымша:

1. Есімжан А. Жалпы химия практикумы. -А., 2004.-296б.

2. А.С. Қожамжарова и др. Бейораникалық химия практикумы [Мәтін]: Оқу-әдістемелік құрал / КазНМУ им.Асфендиярова.- Алматы: Эверо, 2013.- 280 б.

3. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. -М., 2001.-254б.

Көмекші:

1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. -А., 2001.-744б.Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. -М.: ВШ, 1989.-256б.

3. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. –СПб.: Химиздат, 2001. -152 бет.Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.И.Ермакова –М.: Интеграл Пресс, 2006.-728 б.

4. Абдрахманова Р.М. и др. Бионеорганическая и биофизическая химия: Задачи и упражнения. -А., 1995.-120б.

5. Ершов Ю.А. және т.б. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. -М.: ВШ, 2003.-560б.

6. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық химия практикумы. –А.: Мерсал, 2000.-160б.

 

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ (КЕРІ БАЙЛАНЫС)

1. Ашық, жабық, оқшауланған, гомогенді, гетерогенді термодинамикалық жүйелерге мысал келтіріңіз.

2. Тірі ағзаны термодин,амикалық жүйе ретінде сипаттаңыз.

3. Қандай заңдар энергия ауысуының сандық заңдылықтарын сипаттайды? Процестің бағытын және өздігінен жүруі қалай анықталады?

4. Реакцияның жүру жылдамдығына қандай факторлар және қалай әсер етеді?

5. Ферментативті катализ дегеніміз не? Оның бейорганикалық катализден басты айырмашылығы неде?

6. Ле Шателье принципі және адаптивті қайта құру принципі: тірі ағзаның қызметі үшін маңызы.

 

 

Дәріс №2

 

ТАҚЫРЫП: Сулы ерітінділер. Тірі ағза сұйықтықтарындағы тепе-теңдік.

МАҚСАТЫ: Ағза тіршілігіндегі ерітінділер рөлін айқындау. Қышқылдық-негіздік және тотығу-тотықсыздану тепе-теңдіктерінің медициналық-биологиялық маңызымен және ерітінділердің коллигативтік қасиеттерімен таныстыру.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Су әмбебап еріткіш ретінде. Ағза тіршілігінде ерітінділердің маңызы. Шынайы, коллоидты және дөрекі дисперсті ерітінділер.

2. Ерітінділердің коллигативтік қасиеттері және осмостық шиеленіс теориясы. Биологиялық жүйелердегі осмос және осмостық қысымның рөлі.

3. Протолиттік тепе-теңдік және қышқылдық-негіздік гомеостазды бір қалпында ұстап тұру үшін буферлік жүйелердің атқаратын рөлі.

4. Биохимиялық тотығу-тотықсыздану процестерінің ерекшеліктері. Тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштардың медициналық-санитарлық тәжірибеде қолданылуы.

 

ДӘРІС тезисТЕРІ:

Адам ағзасының 60 % судан құралады. Оның 42 % ішкі жасуша сұйықтығы, қалған бөлігі – сыртқы жасуша сұйықтығы. Су – бұл тек ортаны беріп қана қоймайды, ол белсенді тіршілік процесіне қатысушы. Егер адам ағзасы 20 % суды жоғалтса, онда жасушада қайтымсыз өзгерістер болады да адам өледі.

Ерітінді – бұл екі немесе одан да көп компоненттерден тұратын, олардың арасында әрекеттесу болатын ауыспалы құрамды термодинамикалық тұрақты гомогенді жүйе. Ерітінді түзілгенде агрегаттық күйі өзгермейтін компонентті - еріткіш, ал басқа компоненттер – еріген заттар деп аталады. Бірдей агрегаттық күйдегі компоненттерде – еріткіш деп ерітіндіде көп мөлшерде болатын заттарды айтады. Диффузия – концентрацияларында айырмашылық болғанда және ерітіндінің бүкіл көлемі бойынша концентрацияның өздігінен теңелуіне әкелетін, еріген зат және еріткіш бөлшектері ауысатын өздігінен бағытталған процесс. Ерітінділер электр тогын өткізу қабілетіне байланысты электролиттер және бейэлектролиттер, еріген заттың мөлшеріне байланысты қанықпаған, қаныққан және аса қаныққан, еріген зат бөлшектерінің мөлшеріне байланысты шын және коллоидты болып бөлінеді.

Дальтон, Генри және Сеченов заңдарының биологиялық мәні, қысым өзгергенде қандағы газдардың ерігіштігінің өзгеруі ауыр ауру түрлерін тудыруы мүмкін.

Коллигативтік қасиеттерге ерітінді бетіндегі еріткіштің қаныққан бу қысымының төмендеуі, ерітіндінің қайнау температурасының жоғарылауы, ерітіндінің қату температурасының төмендеуі, осмостық құбылыстар жатады. Барлық коллигативтік қасиеттер ерітіндідегі бөлшектердің санына тәуелді. Ерітінді бетіндегі еріткіштің қаныққан бу қысымының салыстырмалы төмендеуі Рауль заңымен сипатталады. Рауль заңынан шығатын салдарлар ерітіндінің қайнау температурасының жоғарылауы мен қату температурасының төмендеуін сипаттайды. Осмостық қысымның мәнін Вант-Гофф заңы бойынша есептейді. Электролит ерітінділерінің коллигативтік қасиеттерін сипаттау үшін диссоциацияланғанда ерітіндіде бөлшектер санының артатынын ескеретін изотондық коэффициентті енгізеді.

Осмос – жартылай өткізгіш мембрана арқылы концентрациясы төмен ерітіндіден концентрациясы жоғары ерітіндіге қарай еріткіш молекулаларының (диффузия) біржақты өту құбылысы. Осмос нәтижесінде жасушаға судың түсуі және жасуша аралық құрылымдар реттеледі. Жасушаның серпімділігін (тургор) қамтамасыз ететін ұлпалардың иілгіштігі және мүшелердің белгілі бір форманы сақтауы осы осмостық қысымға негізделген. Осмостық қысымға қатысты ішкі жасуша сұйықтары гипо-, изо- және гипертонды ерітінділер болып үшке бөлінеді. Эритроцитті гипертонды ерітіндіге салғанда жасушаның плазмолизі, эритроцитті гипотонды ерітіндіге салғанда жасушаның гемолизі болады. Бұл құбылыстарды болдырмау үшін инъекцияға және көзге тамызуға арналған ерітінділерді изотондайды.

Ағзадағы көптеген реакциялар рН-ң белгілі бір мәнінде жүреді. Протолиттік гомеостазды бір қалпында ұстап тұратын жүйе тек қана физиологиялық емес, сонымен қатар буферлік әсер, ионалмасу, диффузия тәрізді физикалық-химиялық механизмдерден тұрады. Ағзаның негізгі буферлік жүйелеріне гидрокарбонатты, гемоглобинді, фосфатты, ақуызды, аммиакатты буферлік жүйелер жатады. Ацидоз және алкалоз түсініктері биологиялық сұйықтықтар рН-ң қалыпты жағдайынан ауытқуын сипаттайды.

Ағзада тотығу-тотықсыздану процестері сатылай жүреді. Олардың әрқайсысының өзінің қалыпты потенциалы болады және негізінде ферменттер немесе коферменттердің қатысында жүреді.

 

КӨРНЕКІ материал:

Презентация (слайдтар)

ӘДЕБИЕТТЕР:

1. Веренцова Л.Г., Нечепуренко Е.В., Батырбаева А.Ә., Карлова Э.К. Бейорганикалық, физикалық және коллоидты химия: оқу құралы- Алматы: «Эверо», 2009.- 42-47 б.

2. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- 288 б.

Қосымша:

1. Есімжан А. Жалпы химия практикумы. -А., 2004.-296б.

2. А.С. Қожамжарова и др. Бейораникалық химия практикумы [Мәтін]: Оқу-әдістемелік құрал / КазНМУ им.Асфендиярова.- Алматы: Эверо, 2013.- 280 б.

3. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. -М., 2001.-254б.

Көмекші:

1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. -А., 2001.-744б.Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. -М.: ВШ, 1989.-256б.

3. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. –СПб.: Химиздат, 2001. -152 бет.Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.И.Ермакова –М.: Интеграл Пресс, 2006.-728 б.

4. Абдрахманова Р.М. и др. Бионеорганическая и биофизическая химия: Задачи и упражнения. -А., 1995.-120б.

5. Ершов Ю.А. және т.б. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. -М.: ВШ, 2003.-560б.

6. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық химия практикумы. –А.: Мерсал, 2000.-160б.

 

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ (КЕРІ БАЙЛАНЫС)

1. Не себепті су биологиялық жүйелер үшін әмбебап еріткіш болып табылады?

2. Ерітінділердің жіктелу тәсілдерін сипаттаңыз.

3. Газдардың сұйықтықтарда еруін қандай заңдар сипаттайды?

4. Ерітінділердің коллигативті қасиеттері дегеніміз не? Оларды атаңыз.

5. Осмостық гомеостаз дегеніміз не? Қышқылдық-негіздік гомеостаз? Концентрациялық гомеостаз?

6. Буферлік жүйелер ағзада қандай рөл атқарады? Оларды атаңыз.

Дәріс №3

 

ТАҚЫРЫП: Элементтер-органогендер. «Өмір металдары». Көміртек – органикалық қосылыстар негізі. Тірі және өлі табиғаттың арасындағы шекара қай жерде?

 

МАҚСАТЫ: Элементтер-органогендер, «өмір металдары» және токсиканттар жайлы түсінік қалыптастыру. Элементтер және олардың қосылыстарының тірі ағза үшін атқаратын рөлі, ерекшеліктері мен олардың медициналық тәжірибеде қолданылуы жайлы түсініктерді кеңейту.

 

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Химиялық элементтердің жіктелуі және олардың адам ағзасы мен қоршаған ортада таралуы.

2. Элементтер-органогендер мен олардың қосылыстарының атқаратын рөлі. Көміртек – органоген №1.

3. «Өмір металдары» және олардың биологиялық маңызы.

4. Тірі ағзадағы комплексті қосылыстар. Комплексті қосылыстардың медициналық-биологиялық тәжірибеде қолданылуы.

ДӘРІС тезисІ:

Бүгінгі таңда адам ағзасында кездесетін химиялық элементтерді жіктеудің түрлі жолдары бар. Ең көп тараған жіктелу түрін В.И.Вернадский ұсынған, ол бойынша элементтер макроэлементтерге (ағзадағы мөлшері >0,01%), микроэлементтерге (ағзадағы мөлшері 10^-5 10^-3 %), ультрамикроэлементтерге (ағзадағы мөлшері <10^-5 %) жіктеледі.

Функционалдық рөлі бойынша биогенді элементтерді келесі топтарға бөлуге болады: 1) ағзаның негізгі органикалық қосылыстарын түзуге қатысатын органогендер – элементтер; 2) ағзаның электролиттік фонын құрайтын элементтер; 3) ағзаның тасымалдау және реттеу функцияларына қатысатын элементтер.

Тірі ағзалардың химиялық құрамы жер қыртысы мен теңіздің химиялық құрамымен тығыз байланыста болады. Табиғи іріктеу нәтижесінде тірі жүйелердің негізін тек қана алты элемент құрайды. Органогендерге оның түзетін байланыстарының айрықша алуан түрлілігі тән. Оның бұл ерекшелігін тірің ағзалардағы биомолекулалардың көп түрлілігі айқындайды.

Органогендер негізінде суда еритін қосылыстар түзеді, бұл олардың құрамында 60% -дан астам суы бар тірі ағзада концентрленуіне септігін тигізеді.

Адам ағзасындағы құрамына орай көміртек макроэлементтер қатарына жатады (21,15%). Ол ағзадағы барлық ұлпалар мен жасушалардың құрамында ақуыздар, майлар, дәрумендер, гармондар т.с.с. түрінде кездеседі. Қосылыстарда көміртек басқа органогендермен кәдімгідей берік ковалентті байланыс түзеді, дегенмен бұл байланыстар қозғалысқа, тасымалдануға қабілетті. Нәтижесінде бұл байланыстардың реакциялық қабілеттілігі артуымен қатар тұрақтануы да мүмкін. Көміртекқұрамдас қосылыстардың бұл ерекшелігі олардың биологиялық маңызы болып табылады.

Ағзадағы «өмір металдары» үлесі 2,4% құрайды. Ағзада бұл металдарың иондары бос күйінде немесе биолигандалармен байланысқан ион-комплекстүзушілер түрінде болады. Ең берік комплекстерді d-элементтер түзеді. Тірі ағза тіршілігі үшін ең маңызды Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo комплексті қосылыстары. Биогенді Na, K, Ca, Mg s-элементтер тек қана белгілі құрылымдағы лигандалармен ғана әлсіз комплексті қосылыстар түзе алады.

Комплексті қосылыстардың полидентантты лигандалармен өте беріктігі хелатты эффект деп аталады. Макроциклді лигандалар үшін бұл эффектінің орасандығы соншалық, олар тіпті сілтілік және жер сілтілік металдардың иондарымен де берік комплекстер түзе алады (мәселен, хлорофилл).

Ауыр металдардың улылығы көп жағдайда биобейорганикалық қосылыстардың түзілуімен түсіндіріледі. Егер мұндай комплекс биогенді металмен түзілген комплекске қарағанда мықтырақ, берігірек болса, онда ағзаның қалыпты тіршілігі бұзылады.

КӨРНЕКІ материал:

Презентация (слайдтар)

ӘДЕБИЕТТЕР:

Негізгі:

1. Веренцова Л.Г., Нечепуренко Е.В., Батырбаева А.Ә., Карлова Э.К. Бейорганикалық, физикалық және коллоидты химия: оқу құралы- Алматы: «Эверо», 2009.- 42-47 б.

2. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- 288 б.

Қосымша:

1. Есімжан А. Жалпы химия практикумы. -А., 2004.-296б.

2. А.С. Қожамжарова и др. Бейораникалық химия практикумы [Мәтін]: Оқу-әдістемелік құрал / КазНМУ им.Асфендиярова.- Алматы: Эверо, 2013.- 280 б.

3. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. -М., 2001.-254б.

Көмекші:

1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. -А., 2001.-744б.Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. -М.: ВШ, 1989.-256б.

3. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. –СПб.: Химиздат, 2001. -152 бет.Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.И.Ермакова –М.: Интеграл Пресс, 2006.-728 б.

4. Абдрахманова Р.М. и др. Бионеорганическая и биофизическая химия: Задачи и упражнения. -А., 1995.-120б.

5. Ершов Ю.А. және т.б. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. -М.: ВШ, 2003.-560б.

6. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық химия практикумы. –А.: Мерсал, 2000.-160б.

 

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ (КЕРІ БАЙЛАНЫС)

1. Биогенді элементтер, макро- және микроэлементтер түсініктеріне анықтама беріңіз.

2. Элементтер-органогендердің биологиялық рөлін сипаттаңыз.

3. Тірі жүйелер үшін «өмір металдарының» атқаратын рөлі. Мысал келтіріңіз.

4. Тірі ағза үшін қандай элементтер улы болып табылады? Не себепті?

5. Вернердің координациялық құрылыс теориясының негізгі қағидаларын келтіріңіз.

6. Адам ағзасында қандай комплексті қосылыстар кездеседі?

7. Хематотерапия принциптері.

 

 

Дәріс №4

ТАҚЫРЫБЫ: Органикалық қосылыстардың құрлымының теориялық негізі және олардың реакциялық қабілеттіліктерін анықтайтын факторлар.

МАҚСАТЫ:

1. Органикалық қосылыстардың көп түрлігі туралы студенттердің білімдерін қалыптастыру және көміртегінің – изомерияға қабілеттілігін қасиеттерінің көптүрлігіне тәуелді екендігінен көрсету.

2. Студенттерді қосылыстардың реакциялық қабілеттіліктерін, олардың электрондық және кеңістіктік құрылымдарымен байланыстарын үйрету.

3. ИЮПАК жүйесі бойынша органикалық қосылыстардың атауларын құрастыру дағдыларын жетілдіру.

4. Органикалық реакциялардың механизмдері мен типтері туралы студенттердің негізгі білімдерін қалыптастыру.

 

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1) Органикалық қосылыстар дегеніміз? Органикалық қосылыстардың жіктелуі.

2) Органикалық қосылыстардың изомериясы мен номенклатурасы.

3) Индуктивтік жәнемезомерлік электрондық эффектілер.

4) Органикалық реакцияларыдң типтері мен реакция механизмдері.

ДӘРІС тезисІ:

Органикалық химия – олар тәуелді болатын, органикалық қосылыстар (ОҚ) және заңдар туралы ғылым.ОҚ негізгіэлементі–көміртек.Қазіргі уақытта органикалық қосылыстардың 5 млн. түрі белгілі. ОҚ көптүрлігі мынадай себептермен негізделген:1) көміртек атомның төрт жәй, және қой байланыс түзуге қабілеттілігі; 2) түзу және тармақталған, тұйық тізбекті қосылыс түзуге икемділігі. Органикалық қосылыстардағы байланыстардың негізгі түрі коваленттік байланыс, яғни байланысатын атомдардың электрондарының жұптасуынан түзілетін химиялық байланыс болып табылады. Коваленттік байланыстың екі түрі болады:σ- (сигма)жәнеπ- (пи)байланыс. ОҚжануарлар мен өсімдіктер ағзаларындағы тіршілік көзінің тасмалдаушысы болып табылады.ОҚ көміртегі тізбегінің құрылымына (көміртек қаңқасы) және молекуладағы функционал топтардың табиғатына қарай жіктеледі. ОҚ көміртегі қаңқасының құрылымына қарай: ациклді–ашық тізбекті және циклды-тұйық тізбекті болып екі топқа бөлінеді. Молекуладафункциональды топтардың болуы –кластарға бөледі.

Органикалық қосылыстар үшін изомерия құбылысы тән. Изомерлер – бұл құрамыбірдей, құрлымы әртүрлі заттар. Изомерлер екі топқа бөлінеді: структуралық және стереоизомерлер. Стереоизомерлер молекуладағы атомдардың кеңістіктегі орналасумен ажыратылады.Витамин А көру процесіне қатысады.Оның 9-цис-изомерінің активтілігі5 есе төмен. Олл-транс-ретинол (активтілігі100%). 9-цис-ретинол (активтілігі 22%). Келтірілеген мысалдар заттың биологиялық активтілігі мен кеңістіктегі құрылымы арасындағы байланысты көрсетеді.

Әр бір қосылсты атауға мүмкіндік беретін ережелер жүйесін- номенклатура деп аталады. Қазіргі кезде ИЮПАК жүйелі номенклатурасы қолданылады. (IUРАС - теориялық және қолданбалы химияның Халықаралық одағы). Бірақ органикалық химияда әсіресе табиғи қосылыстар амин қышқылдары, көмірсулар, алкалоидтар, стероидтар үшін тривиалды аттары сақталады. ИЮПАК номенклатурасы ережелері негізінен орын басушы және радикалды-функционалдық номенклатураларынан құрылған.

Қосылыстардың реакциялық қабілеттілігі молекуладағы электрондар тығыздығының орналасуына байланысты болады. Органикалық қосылыстардың құрамына кіретін элементтердің, электртерістілігі (ЭТ) бірдей емес, яғни атомдары өзара байланыстыратын валенттік электрондарды тарту қабілеті әртүрлі болып келеді. Электртерістілігі әртүрлі атомдар байланысқан кезде клваленттік байланыстың электрондық тығыздығы электртерістілігі жоғары атомға қарай ығысады.Орынбасушының электрондық әсерінің s–байланыстар тізбегі арқылы берілуін индуктивтік эффект (І) деп атайды.Орынбасушының электрондық әсерінің π-байланыс қабысу жүйесі арқылы берілуін мезомерлік эффект (қабысу эффекті - М) деп атайды.Қандағы гем 26-π-электронды қабысу жүйесі бар (11 қос байланыстары және пирролдың атом азотынан 2 жұп электроннан тұратды) негізіненгетероциклды жүйе порфиннен тұрады. Қабысу энергиясы 840 кДж/моль.

Органикалық реакциялар бірнеше әдіспен жіктеледі. Соңғы нәтижесіне қарай және субстрат пен реагенттің байланыстарының өзгеруіне қарай бөлінеді. Реакция нәтижелерінің соңғы нәтижелеріне байланысты органикалық реакциялар төмендегідей негізгі типтерге бөлінеді: а) орын басу реакциялары (S белгісі); б) қосып алу реакциялары (А белгі) және оларға қарсы реакциялар айырылу жәнеи элиминдеу (Е белгі); в) қайта топтасу, бұл нәтижесінде белгілі бір атомдардың немесе топтардың молекула ішінде орын ауыстыруына әкелетін реакциялар. Субстраттағы байланыстың үзілуіне қарап барлық химиялық реакциялар радикалды, ионды және келісімді болып бөлінеді. Коваленттік байланыстың гомолиттік үзілуі кезінде радикалдар, гетеролиттік кезінде – электрофилдер (Е) және нуклеофилдер (N) түзіледі. Электрофильді орын басу реакциялары (S_E) ароматты қосылыстарға тән, ал электрофильді қосып алу реакциялары (А_Е) қанықпаған көмірсутектерге тән. Нуклеофильді орын басу реакциялары (S_N), спиртге, галогентуындыларына және карбон қышқылдарына тән, ал нуклеофильдіқосып алу реакциялары (А_N) альдегидтер мен кетондарға тән.

Заттың химиялық реакцияға қатысу қабілетін және әрекеттесу жылдамдығын оның реакциялық қабілеті деп атайды. Субстраттың реакциялық орталығына неғұрлым зарядтың шамасы көп болса, солғұрлым реакция тез жүреді, яғни оның реакциялық қабілеті жоғары болады.

КӨРНЕКТІ материал: слайдтар, кестелер, схемалар.

ӘДЕБИЕТТЕР:

Негізгі:

1. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- б. 173-211.

2. Тюкавкина Н.А. Биоорганикалық химия [Мәтін]: Оқулық / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков, С.Э. Зурабян; Қазақ тіліне аударған және жауапты ред.проф. Т.С.Сейтембетов.- Москва: ГЭОТАР-МЕДИА, 2014.- б. 13-72.

3. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия [Текст]: Учебник /.- Изд.5-е, стереотип. - М.: Дрофа, 2006.- с. 24-47, 85-99.

Қосымша:

1. Алмабекова, А.А. Органикалық химиядан тесттік тапсырмалар жинағы. [Текст] / А.А. Алмабекова, Ш.Ж. Айтуғанова.- Алматы: Эверо, 2009.- 304 б.

Дополнительная

1. Асанбаева, Р.Д. Биоорганикалық химиядан емдеу, педиатрия, санитария-гигиена, стоматология фак-ң 1 курс студент-ң өзіндік жұмысына арналған оқу-әдістемелік құрал [Мәтін]: 1-бөлім / Р.Д. Асанбаева; С.Ж.Асфендияров атындағы ҚазҰМУ.- Алматы, 2004.- 136 б.

Ағылшын тілінде:

1. Morris Hein, Scott Pattison, Susan Arena. Introduction to General, Organic, and Biochemistry [Text]: Book / 10th Edition.-USA: John Wiley&Sons, Inc, 2012.-1091 p.

Бақылау сұрақтар (кері байланыс)

1. Көмірсутектер, жіктелуі. Органикалық қосылыстардың кластары.

2. Органикалық қосылыстардың номенклатурасы мен изомериясы. Органикалық қосылыстардың конфигурациясы мен конформациясы.

3. Органикалық реакциялардың типі мен механизмі. Субстрат, реагент, реакциялық орталық.Түсінік.

4. Электртерістілікке түсінік, атомдардың полярлануы.

5. Индуктивті және мезомерлі электрондық эффектілер.

6. Ашық және жабық қабысу жүйелері. p,p- қабысу, р,p- қабысу. Ароматылыққа түсінік.

7. Қаныққан көмірсутектерге тән, радикальды орын басу реакциясы.

8. Қанықпаған көмірсутектерге тән, электрофильді қосып алу реакциясы.

9. Ароматты көмірсутектерге тән, электрофильді орын басу реакциясы.

10. Қанықпаған және ароматты көмірсутектердің тотықсыздануы және тотығу реакциялары.

 

Дәріс №5-6

ТАҚЫРЫБЫ: Тіршілік процесіне қатысатын, гетерофункционалды қосылыстар.

 

МАҚСАТЫ:

Гетерофункционалды қосылыстардың тірі ағзадағы ролі және реакциялық қабілеттілігі, оптикалық изомерия, құрлысы, жіктелуі, туралы білімді қалыптастыру.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Гетерофункционалды қосылыстар. Маңызы.

2. Оптикалық изомерия.

3. Пептидтер. Белоктар.

4. Көмірсулар.

5. Нуклеотидтер. Нуклеин қышқылдары.

6. Липидтер.

 

ДӘРІС ТезисІ:

Биологиялық процестерде аралас функционалды қосылыстардан тұратын, негізінен гетерофункционалды қосылыстар. Олар аталады: 1) ағзада зат алмасуға қатысатындықтан, заттар, метаболиттер; сонымен бірге 2) дәрілік препараттардың маңызды топтарының басшысы.

Гетерофункционалды органикалық қосылыстарға оптикалық және айна изомериясы тән. Тек хиральды молекулалар ғана оптикалық белсенді болады. Органикалық химияда, оны тағы ассимметриялы деп атайды, хиральды атомы бар «С» қосылыстың үлкен маңызы бар. Қос молекуланың конфигурациялары өзара бірдей, тек айнадағы бейнелері ғана беттеспейтін заттардың кеңістік изомериясы-энантиомерлер (айна антиподтары), молекуланың хиральдығының маңызы зор болып табылады.

Маңызды тіршілік процесіне қатысатын, биоорганикалық заттар, көбінесе өздерін хиралды молекулалар түрінде көрсетеді. Ағзада амин қышқылдарының, көмірсулар, липидтердің және басқада биологиялық активті молекулалардың анықталған бір бөліктері ғана сіңіріледі және синтизделінеді.

Белоктардың функциялары әртүрлі. Белоктар катализаторлар немесе, ферменттер, клеткада химиялық реакциялардың жүруін қамтамасыз етеді; транспортты белоктар ағзаға заттарды тасымалдауға қатысады; қорғағыш белоктар ағзаның иммунитетін реттейді; белоктар тағамның негізгі компоненті болып табылады. Көптеген белоктар мен пептидтер дәрілік заттар ретінде қолданылады, олар ферменттер, гормондар, антибиотиктер. Белоктар мен пептидтер α-амин қышқылдарынан құралған. Белоктардың қасиеттерін көптеген жағдайда α-амин қышқылдарының құрлысымен және химиялық қасиеттерімен анықтайды.

Белоктар құрамына 20-дай әртүрлі α-амин қышқылдары кіреді, α – амин қышқылдары амфотерлі қосылыстар болып табылады. Ортасына байланысты амин қышқылдары катиондар және аниондар түрінде болуы мүмкін. Қышқылдық ортады амин тобына протондалады, сілтілік ортада карбоксил тобы анионға айналады (карбоксилат - ион). Тек нейтралды ортаға жақын ортада, «нейтралды амин қышқылдары» биполярлы ион түрінде болады (ішкі тұз).

Белоктар мен пептидтердің бірінші реттік құрылымы бұл полипептидтік тізбектегі амин қышқылдарының қалдығы. Пептидтік байланыстар қышқылдықта, сілтілікте ортада гидролизге тез түседі. Практикада қышқылдық гидролиз,яғни сілтілік ортада көптеген α-амин қышқылдары жұмсақ жағдайдада келесі өзгерістерге ұшырайды. Амин қышқылдары өздеріне тән қасиеттеріне қарай, ерекшелене алады. Бұл олардың екі функциональды топтарының әсеріне байланысты.

Көмірсулар және олардың туындылары, күрделі химиялық өзгерістерге түсетін, зат алмасуға белсенді түрде қатысады. Олардың ыдырауы кезінде, ағзаның тіршілік көзін қамтамасыз ету үшін жұмсалатын, көптеген мөлщерде энергия бөлінеді. Көмірсулар нуклеин қышқылдары, коферменттер, витаминдер сияқты және т.б. маңызды биоорганикалық қосылыстардың құрамына кіреді. Көмірсулар мен олардың туындыларын дәрілік заттар ретінде қолданады.

Моносахаридтер сулы ертінділерінде олардың ациклды және циклды түрлерінің арасында таутомерлі тепе-теңдік болады. Циклді түрі карбонил тобымен бір гидроксил тоының әрекеттесуі кезінде жартылай ацеталь түзіледі. Карбонил тобынан түзілген, гидроксил, жартылай ацеталь немесе гликозидтік деп аталды. Ол жай спирт топтарынан реакциялық қабілеттіліктерінің жоғарылығымен ажыратылады,өйткені цикл жеңіл ашылады және карбонил тобын тез айнала алады. Циклді түрінде жаңа асимметриялы көміртек атомы пайда болады. Сондықтан екі стереоизомер – a және b-аномерлер түзіледі.

Дисахариды – бір-бірімен гликозидтік байланысқан, молекулалары екі бірдей және әртүрлі моносахаридтердің қалдықтарынан тұрады. Гликозидтік байланысты түзуге моносахаридтің бір молекуласы әрқашан жартылай ацетальдық гидроксил, ал келесісі- не жартылай ацетальдық, не болмаса спирттік гидроксил түрінде қатысады. Осыған байланысты дисахаридтер тотықсыздандыратын және тотықсыздандырмайтын бөліп бөлінеді. Тотықсыздандыратын дисахаридтертаутомерлік өзгерістің нәтижесінде альдегид тобын түзеді және «күміс айна», Троммер және Фелинг сапалы реакцияларға түседі, тотықсыздандырмайтын дисахаридтер – бұл реакцияларға түспейді.

Липидтер биологиялық мембрананың негізгі құрылымдық компоненті болып табылдады. Клеткада мембрананың құрамына кіре отырып, олар клеткадағы зат алмасуға әсер етеді. Липидтер тіршілік нәрін ұстап тұруға қажетті, эндогенді су көзі, энергия көзі болып табылады. Липидтер грек сөзi lipos- майдан шыққан. Майлар ішкі ағзаны механикалық бұзылулардан қорғайды. Сыртқы ортаның температура өзгерісіне қарамай, жылуды нашар өткізгіш бола тұра, дененің температурасын ұстап тұруға ықпал етеді. Липидтер сабынданатын, сабынданбайтын болып бөлінеді. Сабынданатын липидтер 2-3 немесе одан да көп компоненттен тұрады, гидролизденеді, сабындану реакциясын береді. Сабынданбайтын – бір компоненттен тұрады, сабынданбайды, гидролизденбейді. Майлардың физикалық, химиялық қасиеттерi олардың құрамындағы жоғары май қышқылдарының түрiне тәуелдi. Егер олардың құрамында қаныққан май қышқылдары болса, ондай майлар қатты, балқу температурасы жоғары. Егер майдың құрамында қанықпаған май қышқылдары болса ондай майлар сұйық.

Фосфолипидтердiң iшiндегi көбiнесе көп таралғандары фосфоглицеридтер немесе фосфатидтер. Олар фосфатид қышқылы мен амин спирттерiнiң- сериннің, коламиннің және холиннің күрделi эфирлерi. Фосфатид қышқылы – глицериннiң, фосфор қышқылының және жоғары май қышқылының екi молекуласының күрделi эфирi. Олар клеткадағы мембраналардың негiзгi компонентi, тек олардың аз мөлшері май қабытының құрамында кездеседі.

Нуклеин қышқылдары, ақпаратты тасымалдау, тұқым қуалаушылық белгілерін сақтау,белоктардың биосинтезін бақылаушы ретінде маңызды ролді атқарады. Бұл гидролиздену нәтижесінде пуриндік (аденин және гуанин) және пиримидиндік (урацил, тимин, цитозин) негіздер, пентозалар (рибоза және дезоксирибоза), фосфор қышқылын түзетін жоғары молекулалы органикалық қосылыс.Пуриндік және пиримидиндік негіздердің бірінші көміртек атомы β-рибофураноза және β-дезоксирибофуранозамен, N - гликозидной байланыспен байланысып, нуклеозид түзеді, пентозаның бір гидроксил тобымен байланысып күрделі эфирлік –байланыс, көбнесе бесінші көміртек атомымен ОН – тобы байланысып, нуклеотид түзеді.

Нуклеотидтер, әсіресе АТФ түзгенде, нуклеозиддифосфат, нуклеозидтрифосфаттың туындыларынан мол энергия түзіледі - ағзада энегрия көзі болып табылады. Макроэргикалық байланыс үзілгенде, жай күрделі-эфирлік байланысқа қарағанда, энергия 3 ретке көп бөлінеді. Нуклеотидтер және олардың туындылары, коферменттердің құрамына кіретін және коферменттердің туындылары болуы мүмкін. Онда, мысалы, олар кофермент А және тотығу-тотықсыздану ферменттерінің коферменттерінің құрамыны кіреді: НАД⁺ (никотинамидадениндинуклеотид) және НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат). Нуклеотидтердің циклды формаларыда үлкен роль атқарады, соның ішіндегі гормондардың әсер ету механизміне қатысатын, циклді АМФ.

Нуклеин қышқылдары полинуклеотидтер болып табылады. Рибонуклеин қышқылы (РНҚ) және дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) болып бөлінеді. РНҚ рибонуклеотидтерден құралған, бір полинуклеотид тізбегінен тұрады. ДНҚ дезоксирибонуклеотидтерден құралған, екі полинуклеотид тізбегінен тұрады. Нуклеотидтердің полинуклеотид тізбегі бір-бірімен 3^/, 5^/-фосфодиэфирлік байланыспен байланысқан. Бұл нуклеин қышқылдарының бірінші реттік құрылымын қамтамасыз ететін, берік ковалентті байланыс.

 

КӨРНЕКТІКТІ материал: слайдтар, кестелер.

ӘДЕБИЕТТЕР:

Негізгі:

1. Тюкавкина Н.А. Биоорганикалық химия [Мәтін]: Оқулық / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков, С.Э. Зурабян; Қазақ тіліне аударған және жауапты ред.проф. Т.С.Сейтембетов.- Москва: ГЭОТАР-МЕДИА, 2014.- б. 178-194, 197-216, 235-248, 254-300

2. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- б. 160-177, 217-254, 260-264, 269-273, 278-291

3. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия [Текст]: Учебник /.- Изд.5-е, стереотип. - М.: Дрофа, 2006.- с. 47-53, 64-85, 233-245, 255-278.

Қосымша:

1. Алмабекова, А.А. Органикалық химиядан тесттік тапсырмалар жинағы. [Текст] / А.А. Алмабекова, Ш.Ж. Айтуғанова.- Алматы: Эверо, 2009.- 304 б.

Көмекші:

1. Асанбаева, Р.Д. Биоорганикалық химиядан емдеу, педиатрия, санитария-гигиена, стоматология фак-ң 1 курс студент-ң өзіндік жұмысына арналған оқу-әдістемелік құрал [Мәтін]: 1-бөлім / Р.Д. Асанбаева; С.Ж.Асфендияров атындағы ҚазҰМУ.- Алматы, 2004.- 136 б.

Ағылшын тілінде:

1. Morris Hein, Scott Pattison, Susan Arena. Introduction to General, Organic, and Biochemistry [Text]: Book / 10th Edition.-USA: John Wiley&Sons, Inc, 2012.-1091 p.

 

Бақылау сұрақтар (кері байланыс)

1. Гетерофункциональды қосылыс дегеніміз не?

2. Оптикалық изомерия. Энантиомерлер. Д және L қатары. Диастереомерлер. Рацемат.

3. Аминоспирттер: этаноламин, холин, ацетилхолин. Биогенді аминдерге түсінік. Дофамин, норадреналин, адреналин, гормон және нейромедиаторлар ретінде олардың маңызы.

4. Гидроксиқышқылдар. Жеке өкілдері: гликол, сүт, алма,шарап және лимон қышқылдары.

5. Альдегид- және кетоқышқылдары: глиоксил, пирожүзім, ацетосірке, қымыздықсірке, α- кетоглутар қышқылы - маңызды метаболиттер.

6. α-Аминқышқылдары. Жіктелуі. Алмастырылмайтын α-аминқышқылдары.

7. Пептидтер. Пептидтік топтың құрлысы. Пептидтердің қышқылдық және негіздік гидролизі.

8. Моносахаридтердің құрлысы. Глюкозаның мысалымен циклді түрінің түзілуі. Фишера, Хеуорс формулалары.

9. Фруктозаның цикло-оксотаутомериясы. a және b-аномерлер.

10. Тотықсыздандыратын және тотықсыздандырмайтын дисахаридтер.

11. Липидтер. Жіктелуі.

12. Липидтердің құрамына кіретін жоғары май қышқылдары. Алмастырылмайтын жоғары май қышқылдары.

13. Сұйық және қатты ТАГ. Иод саны.

14. Фосфолипидтердің негізгі құрам бөліктері. Фосфоглицеридтердің құрамына кіретін,аминоспирттер және олардың арасындағы генетикалық байланыс.

16. Пиримидин және пурин негіздері.

17. Нуклеозидтер. Нуклеотидтер.

18. Нуклеин қышқылдарының бірінші реттік құрылымы.