Работа под номером №10. Измерение электропроводности раствора сильного электролита и определение коэффициента электропроводности.

Темы лекций

№	Дата занятий	Наименование лекций	Содержание лекции
1.	03.09.2018	Введение и основные понятия бионеорганической химии. Химические элементы в геосфере и биосфере. Макроэлементы. Микроэлементы.	Бионеорганическая химия, как научная дисциплина. Место бионеорганической химии среди традиционных химических дисциплин. Задачи и проблемы бионеорганической химии, основные направления развития. Различия в объекте исследования бионеорганической, элементорганической, органической и неорганической химии. Основы классификации и некоторые общие свойства элементорганических соединений. Поляризация σ-связи в элементорганических производных непереходных элементов и типичных неметаллов.Микро- и макроэлементы.
2.	17.09.2018	Биологическая роль важнейших неметаллов: кислород, углерод, водород, азот, сера, фосфор, галогены.	Биологическая роль важнейших неметаллов: кислород, углерод, водород, азот, сера, фосфор, галогены. Примеры и отрасли применения.
3.	01.10.2018	Биологическая роль металлов s- элементов: натрий, калий, магний, кальций.	Биологическая роль металлов s- элементов: натрий, калий, магний, кальций. Примеры и отрасли применения.
4.	15.10.2018	Биологическая роль металлов d-элементов: марганец, кобальт,железо, медь, цинк, молибден.	Особенности строения и биологическая роль металлов d-элементов: марганец, кобальт, железо, медь, цинк, молибден.
5. 6. 7.	29.10.2018, 12.11.2018, 26.11.2018	Комплексообразование с участием биолигандов.	Основные типы биолигандов. «Концентрация лигандов». Основные представления о химической связи в координационных соединениях биометаллов и биолигандов. Роль электростатический сил, ковалентных и донорно-акцепторных взаимодействий. Комплексы аминокислот и пептидов с биометаллами. Участие различных групп и донорных атомов аминокислот и пептидов в комплексообразовании с биометаллами. Роль концевых NH-групп, СООН-групп, а также пептидных групп в связывании ионов металлов. Взаимодействие нуклеиновых кислот с ионами металлов (основные закономерности). Взаимодействие белков с ионами металлов (основные закономерности). Хелатный эффект в комплексообразовании. Его роль в устойчивости комплексов. Макроциклический эффект. Методы изучения строения координационных соединений биометаллов с биолигандами. Краткая характеристика основных физических методов. Принцип метода «ионных проб», применяемого при изучении координационных соединений непереходных металлов. Условия, соблюдение которых необходимо для эффективного замещения ионов. Кинетика комплексообразования металл-биолиганд. Определение «общей» и «ступенчатой» констант устойчивости комплекса. Функции, выполняемые ионом металла в ферментативном катализе. Каталитические и структурные функции ионов металлов в белках. «Химические» и «структурные» металлы. Степень и специфичность связывания иона металла в белке. Критерий истинности металлоферментов.
8.	10.12.2018	Токсическое действие металлов. Лекарственные препараты на основе координационных соединений.	Токсическое действие металлов. Каталитические яды. Отрасли применения. Лекарственные препараты на основе координационных соединений.
9.	24.12.2018	Моделирование в бионеорганической химии. Металлы- зонды в биохимических исследованиях.	Основные направления моделирования в бионеорганической химии. Модели ионофоров. Моделирование в энзимологии.

 

График практических занятий «Основы бионеорганической химии»

3 курс. 04.03.01.Химия (понедельник)

№	дата	Тема практического занятия
1	10.09.2018	Введение и основные понятия бионеорганической химии. Химические элементы в геосфере и биосфере. Макроэлементы. Микроэлементы.
2	24.09.2018	Биологическая роль важнейших неметаллов: кислород, углерод, водород, азот, сера, фосфор, галогены.
3	08.10.2018	Биологическая роль металлов s- элементов: натрий, калий, магний и кальций
4   5	22.10.2018   22.10.2018	Биологическая роль металлов d-элементов: марганец, кобальт, железо.
		Лабораторная работа №1.
6	05.11.2018	Биологическая роль металлов d-элементов: медь, цинк, молибден.
7	19.11.2018	Комплексообразование с участием биолигандов.
		Лабораторная работа №2.
8	03.12.2018	Токсическое действие металлов
		Лабораторная работа №3.
9.	17.12.2018	Лекарственные препараты на основе координационных соединений.
		Защита лабораторных работ
10	14.01.2019	Контрольная работа
		Презентация докладов

Темы докладов (презентация)

презентация+ выступление: строго 5 мин (не больше!), до 20 стр., брошюровка обязательна! Поля: слева=3 см, остальные 1 см, штрифт 14, интервал 1,5.

1. Термодинамика живого организма.
2. Информационно-структурная память воды.
3. Диализ-практическое применение явления диффузии в медицинских исследованиях.
4. Криоконсервация и витрификация биологических объектов.
5. Современные методы определения рН в живой клетке.
6. Клеточная инженерия костной ткани.
7. Комплексные соединения, используемые в качестве медицинских препаратов.
8. Полярография и вольтамперометрия, применение в медицине.
9. Биосенсоры в медицинской диагностике.
10. Высокодисперсные наночастицы в медицинской практике.
11. Химия биогенных элементов.
12. Биополимеры в нанобио- и бионанотехнологиях.

Список лабораторных работ

Работа под номером №1. Определение удельной интегральной теплоты растворения соли (на примере сильногазированных напитков).

 

 

Работа под номером №2. Изучение скорости разложения пероксида водорода газометрическим методом.    

 

Работа под номером №5. Изучение кинетики окисления тиомочевины красной кровяной солью в щелочном растворе колориметрическим методом.

 

Работа под номером №10. Измерение электропроводности раствора сильного электролита и определение коэффициента электропроводности.

 

Литература:

Практикум по физической химии. Орешкина А.В., Горичев И.Г., Казиев Г.З., Мардашев Ю.С. 2008.

ГРАФИК ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

3 курс, 04.03.01 Химия (понедельник)

№	Список студентов	22.10.	19.11.	03.12.
1.	Лариса Екатерина Дарья	1	2	5
2.	Павел Оганес	2	5	10
3	Валерия Юлия	5	10	1

Рекомендуемая литература:

1. Металлы в живых организмах: Учебное пособие / Н.А. Улахович, Э.П. Медянцева, С.С.Бабкина, М.П.Кутырева, А.Р.Гатаулина. - Казань: Казанский университет, 2012. - 103 с.

2. Улахович Н.А., Медянцева Э.П. Бабкина С.С., Кутырева М.П., Гатаулина А.Р. Металлы в живых организмах / Учебное пособие для лекционного курса "Основы бионерганической химии" http:// kpfu.ru/ main_page?p_sub=12946.

3. Киселев Ю.М. Химия координационных соединений: Учеб. пособие для студ. высш. проф. учеб. заведений / Ю.М.Киселев, Н.А.Добрынина, - М.: Издательский центр "Академия", 2007. - 352 с.

4. Биометаллоорганическая химия / Под ред. Ж.Жауэна. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 494 с.

5. Третьяков Ю.Д. Неорганическая химия. Химия элементов: учебник в 2 томах. Т.1 / Ю.Д.Третьяков, Л.И.Мартыненко, А.Н.Григорьев, А.Ю.Цивадзе. - М.: Изд-во МГУ; ИКЦ "Академкнига", 2007. - 537 с.

 

Вопросы к зачету

«Основы бионеорганической химии»

1. Ферментативный катализ. Константа Михаэлиса.

2. Марганец как активатор ферментов – трансфераз.

3. Принцип Боденштейна. Последовательные реакции.

4. Функции натрия в организме.

5. Энтропия живых систем. Второе начало термодинамики.

6. Признаки недостаточности калия в растениях.

7. Уравнение Михаэлиса- Ментена. Функции энзимов в организме человека.

8. Задачи и проблемы бионеорганической химии, основные направления развития.

9. Каталитические реакции в живых системах.

10. Миоглобин: строение и функции в организме.

11. Биологическая роль важнейших неметаллов: кислород, углерод, водород, азот, сера, фосфор, галогены. Примеры и отрасли применения.

12. Гетерогенный катализ на примере живых систем.

13. Гомогенный катализ на примере живых систем.

14. Ионофоры, свойства и классификация.

15. Основные признаки живой материи. Второй закон термодинамики для биологических систем.

16. Основные типы биолигандов.

17. Биологическая роль металлов s- элементов: натрий, калий, магний, кальций. Примеры и отрасли применения.

18. Ингибирование ферментов на примере живых систем.

19. Ферменты, строение и свойства.

20. Токсическое действие металлов.

21. Параллельные и необратимые реакции. Примеры живых систем.

22. Лекарственные препараты на основе координационных соединений.

23. Каталитические яды. Отрасли применения.

24. Функции кобальта и молибдена в организме человека.