ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ХИМИЯ
(модуль I)
Учебное пособие
Ростов-на-Дону
2015
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Кафедра общей и клинической биохимии №1 с курсом неорганической и органической химии
З.И. Микашинович, Т.Д. Лосева, Н.Р. Телесманич, Н.С. Ломаковский, О.Г. Саркисян, А.В. Летуновский, Э.А. Решетникова, Т.Э. Харатян, Е.В. Ветрова
ХИМИЯ
(модуль I)
Учебное пособие
Ростов-на-Дону
2015
2
ББК: УДК: Аз
Составлено на кафедре общей и клинической биохимии №1 З.И. Микашинович, Т.Д. Лосевой, Н.Р. Телесманич, Н.С. Ломаковским, О.Г. Саркисяном, А.В. Летуновским, Э.А. Решетниковой, Т.Э. Харатян, Е.В. ветровой. Химия (модуль I): Учебное пособие / З.И. Микашинович, Т.Д. Лосева, Н.Р. телесманич, Н.С. Ломаковский, О.Г. Саркисян, А.В. Летуновский, Э.А. Решетникова, Т.Э. Харатян, Е.В. Ветрова – Ростов н/Д: Изд-во РостГМУ,
2015. – 196 с.
Учебное пособие составлено на основании Федерального государственного образовательного стандарта по специальности 060101 «Лечебное дело» и 060103 «Педиатрия» в соответствии с учебным планом по дисциплине «Химия».
Предназначено для студентов медицинских вузов.
Рецензенты:
Гафиятуллина Г.Ш., профессор по кафедре нормальной физиологии ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России, д.м.н.;
Горошинская И.А., руководитель биохимической лаборатории ФГУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт» Минздравсоцразвития России, д.б.н., профессор
Рекомендовано к печати редакционно-издательским Советом ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России.
Утверждено центральной методической комиссией ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России. Протокол №___ от ________. 2015 г.
Утверждено учебно-методическим Советом педиатрического факультета ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России. Протокол №_______ от
__________.2015 г.
Одобрено на заседании кафедры общей и клинической биохимии№1 с курсом неорганической и органической химии. Протокол №____ от
_______________2015 г.
©ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России, 2015
©Микашинович З.И., Лосева Т.Д., Н.Р. Телесманич,
Ломаковский Н.С., Саркисян О.Г., Летуновский А.В., Решетникова Э.А., Т.Э. Харатян, Е.В. Ветрова, 2015
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ |
9 |
1. СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ.
БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ……………………………………………….10
1.1.Квантово-механическая модель строения атома…………………….10
1.2.Периодический закон Д.И. Менделеева…………………………….13
1.2.1.Периодическая система Д. И. Менделеева…………………….13
1.2.2.Типы химических элементов…………………………………...15
1.3.Химическая связь и типы взаимодействия молекул………………...17
1.3.1.Ковалентная связь……………………………………………….18
1.3.2.Ионная связь……………………………………………………..19
1.3.3.Металлическая связь…………………………………………….20
1.4.Биогенные элементы…………………………………………………..20
1.4.1.Классификация по количественному содержанию
ворганизме………………………………………………………20
1.4.2.Классификация по функциональной роли в организме……….26
1.5.Нарушения обмена микроэлементов (микроэлементозы)…………..27
2.ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ И КИНЕТИКИ…29
2.1.Термодинамические системы и процессы.
Стандартное состояние………………………………………………..29
2.2. Основные понятия термодинамики: внутренняя энергия,
работа, теплота………………………………………………………..31
2.3.Первое начало термодинамики. Энтальпия…………………………32
2.4.Закон Гесса. Применение первого начала термодинамики
кбиосистемам………………………………………………………….34
2.5.Второе начало термодинамики. Энтропия. Энергия Гиббса.
прогнозирование направления самопроизвольно протекающих процессов………………………………………………………………35
2.6.Примеры экзергонических и эндергонических
4
процессов, протекающих в организме. Принцип энергетического
сопряжения…………………………………………………………………….37
2.7.Скорость реакции: средняя и истинная.
Закон действующих масс…………………………………………….38
2.8.Классификация реакций, применяющихся в кинетике…………….41
2.9.Зависимость скорости реакции от концентрации.
Молекулярность элементарного акта реакции.
Порядок реакции. Кинетические уравнения реакций первого и нулевого порядков. Период полупревращения………….44
2.10. Зависимость скорости реакции от температуры.
Температурный коэффициент скорости реакции и его особенности для биохимических процессов.
Энергия активации…………………………………………………...47
2.11.Катализ гомогенный и гетерогенный.
Ферментативный катализ……………………………………………50
2.12.Химическое равновесие. Обратимые и необратимые
реакции……………………………………………………………….53
2.13. Константа химического равновесия. Прогнозирование
смещения химического равновесия…………………………………54
3.РАСТВОРЫ: КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА,
СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ.
ГЕТЕРОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ………………………………………..56
3.1Особенности физико-химических свойств воды…………………56
3.2.Растворимость, коэффициент растворимости.
Факторы, от которых зависит растворимость веществ………….59
3.3.Способы выражения концентрации растворов………………….62
3.4.Коллигативные свойства растворов……………………………...65
3.5.Теория растворов и сильных электролитов. Ионная сила растворов, коэффициент активности и активность ионов……….73
3.6.Электрическая проводимость растворов. Жидкости и ткани
5