Протолитические процессы. Свойства буферных систем.

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 правила техники безопасности и работы в физических, химических, биологических лабораториях с реактивами, приборами, животными;

ü физико-химическую сущность процессов, происходящих в живом организме на молекулярном, клеточном, тканевом, органном уровнях;

ü свойства воды и водных растворов;

ü физико-химические методы анализа в медицине (потенциометрический);

ü основные типы химических равновесий (протолитические, гетерогенные, лигандообменные, окислительно-восстановительные) в процессах жизнедеятельности;

ü механизм действия буферных систем организма, их взаимосвязь и роль в поддержании кислотно-основного состояния организма.

Уметь:

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

ü пользоваться физическим, химическим и биологическим оборудованием;

ü прогнозировать направление и результат физико-химических процессов и химических превращений биологически важных веществ;

ü производить расчеты по результатам эксперимента.

Форма организации учебного процесса: лабораторное занятие.

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

Оснащение занятия: химическая посуда и реактивы, интерактивная доска, проекционное оборудование, инструкция по охране труда, справочная литература, средства индивидуальной защиты.

План проведения занятия:

1.	Организационная часть	5 мин
2.	Входной контроль знаний	10 мин
3.	Разбор тематического материала	40 мин
4.	Выполнение ситуационных задач	40 мин
5.	Интерактивная работа студентов	20 мин
6.	Итоговый контроль знаний	10 мин
7.	Выполнение и оформление лабораторной работы	50 мин
8.	Домашнее задание	5 мин

Вопросы для изучения темы:

1. 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).

2. 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.

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

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

5. Буферные системы крови. Сравнительная буферная емкость буферных систем крови. Гидрокарбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая буферные системы. Механизм действия. Формулы для расчета.

Вопросы для самоконтроля знаний:

Дополните фразы:

1. Основоположники протолитической теории …….

2. Согласно протолитической теории, основание – это ….

3. Согласно протолитической теории, кислота – это ………

4. Основание по Льюису – это …………

5. «Жесткие» основания – это донорные частицы, обладающие ……. электроотрицательностью и ……. поляризуемостью.

6. «Мягкие» кислоты – это кислоты Льюиса, в которых акцепторные атомы обладают …….. электроотрицательностью, малым положительным зарядом, …….. поляризуемостью.

7. Общая кислотность – это концентрация ионов водорода ……….

8. Потенциальная кислотность – это концентрация ионов водорода ………….

9. Активная кислотность – это концентрация ионов водорода ………

10. рН раствора рассчитывается по формуле – …………..

11. рН сыворотки крови – …….; мочи – …….; слюны – …....; желудочного секрета – …..; секрета поджелудочной железы – …….

12. Буферные растворы – системы, …………..

13. При добавлении HCl к HPO₄^2-/H₂PO₄^- активная концентрация HPO₄^2- ……..….., H₂PO₄^- - ………...

14. При добавлении NaOH к буферной системе CH₃COOH/CH₃COO^- активная концентрация CH₃COOH ……….….., CH₃COO^- - …………...

15. Максимальную буферную емкость системы имеют при pH = ………..

16. При одинаковых концентрациях компонентов буферная емкость максимальна, так как……..

17. Буферная емкость при разбавлении растворов ……..

18. Буферные системы организма поддерживают ………..

19. Основные буферные системы организма: ………...

20. Физиологическое значение рН поддерживается при соотношении компонентов гидрокарбонатной буферной системы, равном HCO₃^-/CO₂ = ……..…

21. Физиологическое значение рН поддерживается при соотношении компонентов фосфатной буферной системы, равном HPO₄^2-/H₂PO₄^- = ……….

22. Буферная емкость гидрокарбонатной буферной системы по кислоте ………. по сравнению с буферной емкостью по основанию.

23. Буферная емкость фосфатной буферной системы по кислоте …………. по сравнению с буферной емкостью по основанию.

24. Максимальный относительный вклад в поддержание протолитического гомеостаза во внутренней среде эритроцитов вносит …………….. буферная система.

25. Белковая буферная система состоит из ………….

26. Максимальный относительный вклад в поддержание протолитического гомеостаза в плазме крови вносит ……………… буферная система.

27. Показатели кислотно-основного состояния: рН крови –…....…; рСО₂ – ……... кПа; рО₂ артериальная кровь – ………. кПа; стандартный бикарбонат плазмы крови – …….. ммоль/л; буферные основания – ……... ммоль/л; ВЕ (избыток оснований) ±…….

28. Ацидоз – это …………..

29. Алкалоз – это …………..

30. При гиповентиляции легких щелочной резерв крови ……….…., рН мочи ……..….…...

31. При гипервентиляции легких щелочной резерв крови ………...., рН мочи …………….

Расчетные формулы:

Таблица 1