Страница 3 из 8

Биология для студентов-медиков: общая биология, молекулярная биология, генетика

Жданов Дмитрий (mejikiy)

ЗАДАНИЕ 23. Укажите виды химических связей в следующих веществах и их смесях (сплавах):

латунь (сплав меди и цинка), хлор, вода, фтороводород, графит (углерод), метан, серная кислота, углекислый газ.

ЗАДАНИЕ 24. Как изменится длина химический связи водород-галоген в ряду: H-Cl, H-Br, H-I?

ЗАДАНИЕ 25. На основании физических характеристик определите, какое строение имеет вещество – ионное или молекулярное:

t пл = 2800 ´C (MgO)

t кип = 84´C, резкий запах (HNO3)

t пл = 801 ´C (NaCl)

t кип = – 84,8´C, резкий запах (HCl)

t кип = – 252,6´C (H2)

ЗАДАНИЕ 26. Напишите структурные (графические) формулы веществ:

HCl, H2S, PCl3, CF4, N2O3

ЗАДАНИЕ 27. Карбиды CaC2, Al4C3 и нитриды Mg3N2, AlN – это вещества с ионной связью. Определите в каком из них наибольшая массовая доля металла, рассчитайте ее значение.

ЗАДАНИЕ 28. У атомов каких химических элементов электроотрицательность выше: лития или углерода, брома или азота, серы или хлора?

ЗАДАНИЕ 29. К атомам каких элементов смещены общие электронные пары в молекулах: HI, CO, N2H4, SiCl4?

ЗАДАНИЕ 30. Назовите 4 типа кристаллических решеток (КР), различающихся характером частиц в узлах?

Сгруппируйте по типам кристаллических решеток (КР) следующие вещества: O2, C, CaC2, Si, Pb, CuO, H2O, CO2, Al.

Часть 2. Практическая работа

«Агрегатные состояния вещества. Кристаллические решётки»

1. К твёрдым углеводородам неорганического происхождения, обладающих структурой ионных кристаллов относят шунгит и керит (фиброкерит). Опишите их структуру и ответьте на вопрос, можно ли эти вещества отнести к предбиологическим системам.

Решение:

_____________________________________

2. Биологические кристаллы построены из биологических макромолекул – белков, нуклеиновых кислот или вирусных частиц. Вследствие больших размеров биологических макромолекул, содержащих 103–104 атомов, биологические кристаллы имеют очень большие (по сравнению с обычными кристаллами) периоды кристаллической решётки (50–200 Å), а у вирусов они достигают 1000Å и более. Биологические кристаллы образуются иногда в живых организмах – in vivo, однако главным методом их получения является кристаллизация выделенных из живых организмов и тщательно очищенных белков и других биологических макромолекул.

Проанализируйте электронно-микроскопические фотографии упаковки молекул в кристаллах белков каталазы, вируса некроза табака и кристаллов белка из микроорганизмов Bacillus thwingiensis. Какие особенности вы можете заметить в них (см. рис.)?

3. Заполните таблицу «Кристаллические образования, присутствующие в различных тканях». Опишите структуру решетки неорганических кристаллов костной ткани.

Обсуждение и комментарии:

_____________________________________

4. Гидроксиапатит (гидроксилапатит) – основной кристалл минерализованных тканей; составляет 95–97% в эмали зуба, 70–75% в дентине и 60–70% в костной ткани. Зарисуйте простанственную структуру кристалла гидроксиапатита Ca10(PO4)6(OH)2, учитывая, что гидроксильные группы расположены вдоль гексагональной оси, тогда как фосфатные группы, имеющие наибольшие размеры по сравнению с ионами кальция и гидроксилами, распределяются как равнобедренные треугольники вокруг гексагональной оси.

Решение:

5. Скелет одноклеточных радиолярий и многоклеточных губок образован «органоминеральным» кристаллическим веществом, состоящим на 20–30 процентов из органических соединений, а в остальном из минерального кристалла. В индивидуальном развитии такого организма идет процесс минерализации – замещения биомолекул минералом, причем законы кристаллографии и биохимии здесь тесно переплетены.

Предположите химический состав скелета радиолярий.

Решение:

_____________________________________

6. В организме человека, в лекарственных препаратах большинство d – элементов образуют комплексные соединения: Fe – гемоглобин, Zn – ферменты карбоангидраза и алкогольдегидрогеназа, Cu – цитохромоксидаза, Mn – пируваткарбоксилаза, Mg – хлорофилл, Co – витамин В12.

Опишите, по какому принципу построены эти вещества.

Обсуждение и комментарии:

_____________________________________

7. Соединения железа используют при лечении железодефицитных анемий (фероцены), цинка – в дерматологии, хелатные комплексы (комплексоны) используют как антиоксиданты и антидоты для звязывания тяжелых металлов при отравлениях.

Среди комплексонов наиболее распространены соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), прежде всего этилендиаминтетраацетат натрия. Опишите антидоты – комплексоны (комплексообразователи), которые образуют прочные комплексные соединения с токсичными катионами Hg, Co, Cd, Pb . Каков механизм их действия?

Обсуждение и комментарии:

_____________________________________

Часть 3. Лабораторная работа

«Определение физических свойств химических веществ»

Перечень образцов для анализа:

Ментол, салициловая кислота, сульфосалициловая кислота, глицин, сахароза, нитрат кобальта, медный купорос, железный купорос

Дата ______________________

Номер образца_____________

Физические характеристики и физические константы образца:

Физико-химические характеристики:

Микрокристаллоскопия

(рассмотреть кристаллы под микроскопом, нарисовать рисунок)

Выводы: _____________________________________

Часть 4. Домашнее задание

1. Продумайте план анализа неизвестного химического вещества. Составьте предполагаемый план анализа

Физические характеристики:

1. Цвет

2. Запах

3. Характер кристаллов (для тв. веществ)

Физические константы (Tпл., Ткип., плотность и др.)

Способность растворяться:

– в воде

– в спирте

– в неполярных органических растворителях

Химическая природа вещества (неорганическое/ органическое)

Тест на обугливание

Химические свойства

Количественный анализ

Выводы: