Физикохимия дисперсных систем и растворов ВМС. Контрольная работа №3.

Значение темы:

Изучение темы будет способствовать формированию следующих компетенций ОК-1; ПК-1; ПК-2; ПК-3; ПК-31.

Цель занятия: после изучения темыстудент должен

Знать:

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

ü строение и химические свойства основных классов биологически важных органических соединений;

ü роль коллоидных поверхностно-активных веществ в усвоении и переносе малополярных веществ в живом организме, в процессах жизнедеятельности;

ü физико-химические методы анализа в медицине (титриметрический, электрохимический, хроматографический, вискозиметрический).

Уметь:

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

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

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:

Вопросы для изучения темы:

1. Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем.

2. Условия и методы получения коллоидных растворов. Особенности коллоидного состояния. Методы очистки коллоидных растворов. Диализ, электродиализ, ультрафильтрация. Принцип работы искусственной почки.

3. Строение коллоидной частицы. Мицелла, гранула, адсорбционный и диффузный слой.

4. Молекулярно-кинетические, оптические и электрокинетические свойства коллоидно-дисперсных систем.

5. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем. Порог коагуляции. Явление коллоидной защиты и пептизации в медицине.

6. Коллоидные ПАВ. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Липосомы, применение в медицине.

7. Классификация высокомолекулярных соединений. Химическое строение и пространственная форма молекул.

8. Особенности растворения ВМС. Термодинамика, механизм набухания и растворения ВМС. Зависимость степени набухания от различных факторов.

9. Влияние рН среды на набухание для амфотерных полиэлектролитов. Изоэлектрическое состояние макромолекул, изоэлектрическая точка, свойства амфотерных полиэлектролитов в изоэлектрическом состоянии.

10. Методы определения изоэлектрической точки белков. Электрофорез, сущность метода, практическое применение.

11. Вязкость растворов ВМС, уравнение Штаудингера. Вязкость крови и других биологических жидкостей. Вискозиметрия. Коллигативные свойства растворов ВМС. Уравнение Галлера.

12. Мембранное равновесие Доннана. Онкотическое давление плазмы и сыворотки крови.

13. Устойчивость растворов биополимеров. Застудневание, высаливание, коацервация растворов ВМС.

Вопросы для самоконтроля знаний:

1. Подберите соответствие между названием дисперсной системы и кратким обозначением:

2. Назовите методы очистки коллоидных растворов от примесей:

А – растворенных низкомолекулярных частиц;

Б – грубодисперсных частиц.

3. Какой процесс изображен на рисунке? Приведите примеры использования процесса в медицине.

4. Какой световой эффект изображен на фотографии? Чем он обусловлен?

5. Назовите фрагменты строения мицеллы, выделенные красным цветом:

{mAgJ nAg⁺ (n-x)NO₃^-}^x+ xNO₃^- …………………….............................................

{mAgJ nAg⁺ (n-x)NO₃^-}^x+ xNO₃^- …………………….............................................

{mAgJ nAg⁺ (n-x)NO₃^-}^x+ xNO₃^- …………………….............................................

{mAgJ nAg⁺ (n-x)NO₃^-}^x+ xNO₃^- …………………….............................................

{mAgJ nAg⁺ (n-x)NO₃^-}^x+ xNO₃^- …………………….............................................

{mAgJ nAg⁺ (n-x)NO₃^-}^x+ xNO₃^- …………………….............................................

6. Какова зависимость порога коагуляции от заряда коагулирующего иона?

7. Подберите соответствие:

8. Какие ионы электролитов гексацианофферата (II) калия или сульфата натрия являются коагулирующими для гидрозоля железа (III)?

9. Особенности растворения ВМС? Какой процесс называют набуханием?

10. Какие факторы и как влияют на набухание ВМС?

11. Как определяют степень набухания? Назовите основные этапы эксперимента.

12. Что называют изоэлектрической точкой белка?

13. Приведите схематическую формулу макромолекулы белка находящегося в изоэлектрическом состоянии.

14. Какие свойства белка резко меняются в изоэлектрическом состоянии?

15. Вставьте недостающие выражения: «Коллоидная защита – предохранение коллоидных растворов от …………. и, следовательно, повышение их …………….. добавлением небольших количеств высокомолекулярных веществ (белков, крахмала, агар-агара и др.), так называемых …………………..».

16. Какие процессы, характерные для белков, изображены на рисунке?

17. Перечислите факторы, вызывающие денатурацию белков.

18. Что изображено на рисунке? Биологическая роль, практическое применение в биологии и медицине.

19. Результат, какого процесса исследования плазмы крови изображен на картинке?

Ситуационные задачи:

1. Напишите строение мицеллы сульфида меди, йодида серебра и карбоната кальция, если при электрофорезе они движутся к катоду. Определите заряд гранулы.

2. Расположите в ряд электролиты по увеличению порога коагуляции: фосфат натрия, тиоцианат калия, йодид цезия, сульфат натрия, хлорид натрия.

3. Изоэлектрическая точка миозина мышц равна 5. При каких значениях рН: 2; 4; 5 или 7 набухание будет наименьшим? С чем это связано?

4. При рН = 6 инсулин остается на старте при электрофорезе. К какому электроду инсулин будет перемещаться в растворе хлороводородной кислоты с концентрацией 0, 1 моль/л?

5. К какому электроду будут передвигаться частицы белка (рI = 4, 0) при электрофорезе в ацетатном буферном растворе, приготовленном из 100 мл раствора ацетата натрия с концентрацией 0, 1 моль/л и 25 мл раствора уксусной кислоты с концентрацией 0, 2 моль/л?

6. Будет ли происходить набухание желатина (рI = 4, 7) в ацетатном буфере с равным содержанием компонентов при температуре 0⁰C? Как можно интенсифицировать процесс набухания желатина?

7. Рассчитайте онкотическое давление раствора белка (относительная молекулярная масса 10000) с массовой долей 10% при температуре физиологической нормы.