Medicininė chemija

MEDICINOS CHEMIJOS PROGRAMA OF STUDENTAMS
(2 kreditai – 80 val., auditorinis darbas – 60 val., savarankiškas darbas -20 val.)

Chemijos vieta biomedicininių mokslų sistemoje. Įvairių gamtą tiriančių mokslų tarpusavio ryšys medicinoje. Medicinos chemija – chemijos mokslinių žinių ir praktinių priemonių pritaikymas medicinoje.
I. Cheminė termodinamika. Bioenergetikos teoriniai pagrindai
1.1. Cheminė termodinamika ir jos metodai. Ryšys tarp medžiagų apykaitos ir energijos organizme. Cheminė termodinamika – bioenergetikos pagrindas.
1.2. Termodinamikos pagrindinės sąvokos: sistema (izoliuota, uždara, atvira, homogeninė, heterogeninė): parametrai (intensyviniai, ekstensyviniai) : procesai (izoterminiai, izobariniai, izochoriniai, adiabatiniai, cikliniai, grįžtami, negrįžtami). Termodinaminės sistemos būsena, standartinė būsena. Siistemos būsenos funkcija.
1.3. Pirmas termodinamikos dėsnis. Darbas ir šiluma – dvi pagrindinės energijos perdavimo formos (ženklų sistema). Izobarinio ir izochorinio proceso šiluma. Entalpija. Pirmo termodinamikos dėsnio taikymas biosistemoms.
1.4. Heso dėsnis. Termocheminės lygtys. Reakcijos standartinė šiluma. Standartinės susidarymo ir degimo šilumos. Išvados iš Heso dėsnio. Termocheminių skaičiavimų taikymas, įvertinant maisto produktų kaloringumą ir sudarant racionalias ir gydomąsias dietas.
1.5. Savaiminiai ir priverstiniai procesai. Termodinaminių požiūriu grįžtami ir negrįžtami procesai. Gyvybiniai procesai – termodinamiškai negrįžtami procesai.
1.6. Antras termodinamikos dėsnis. Entropija. Standartinė entropija. Cheminių reakcijų entropijos pokyčio appskaičiavimas. Antro termodinamikos dėsnio statistinė prigimtis. Bolcmano lygtis, termodinaminė tikimybė. Entropija kaip izol. sistemoje vykstančių procesų krypties kriterijus.
1.7. Gibso energija. Pusiausvyros termodinaminės sąlygos. Pirmo ir antro termodinamikos dėsnio jungtinė išraiška. Entropinis ir entalpinis faktoriai. Savaiminių procesų krypties prognozavimas. Energetinio priklausomumo pr

rincipas gyvose sistemose: egzergoninės ir endergoninės reakcijos.
1.8. Standartinė Gibso energija. Cheminių reakcijų Gibso energijos pokyčio apskaičiavimas.
II. Cheminių reakcijų kinetika ir katalizė
2.1. Cheminė kinetika, kaip pagrindas tiriant biocheminių reakcijų greitį ir mechanizmą.
2.2. Paprastos ir sudėtinės reakcijos (lygiagrečios, konjuguotos, nuoseklios, grandininės). Homogeninės ir heterogeninės reakcijos.
2.3. Pagrindinės sąvokos: reakcijos greitis, vidutinis reakcijos greitis, tikrasis reakcijos greitis.
2.4. Reakcijos greičio priklausomybė nuo įvairių faktorių. Reakcijos greičio konstanta. Reakcijų pusperiodis.
2.5. Supratimas apie cheminės reakcijos elementarų aktą. Molekulingumas. Reakcijos laipsnis. Pirmo, antro ir nulinio laipsnio reakcijos. Pirmojo laipsnio reakcijos kinetinė lygtis. Reakcijos laipsnio nustatymas.
2.6. Reakcijos greičio priklausomybė nuo temperatūros. Vant-Hofo taisyklės taikymo biocheminėms reakcijoms ypatumai.
2.7. Arenijaus aktyvių susidūrimų teorija. Pereinamojo būvio teorija. Aktyvacijos energija. Reakcijos energetinė charakteristika. Arenijaus lygtis. Supratimas apie sterinį faktorių.
2.8. Homogeninė katalizė. Katalizuojamos reakcijos ennergetinė charakteristika.
2.9. Fermentų veikimo ypatumai: savitumas, jautrumas įvairiems faktoriams, grįžtamasis aktyvumo reguliavimas.
2.10. Michaelio-Menten lygtis ir jos analizė.
III. Tirpalai
3.1. Koligatyviosios (osmotinės) praskiestų neelektrolitų tirpalų savybės. Raulio dėsniai ir jų išvados.
3.2. Osmosas ir osmosinis slėgis. van’t Hofo dėsnis. Hipo-, hiper- ir izotoniniai tirpalai. Osmoso ir osmosinio slėgio vaidmuo biologinėse sistemose. Plazmolizė ir hemolizė.
3.3. Koligatyvinės praskiestų elektrolitų tirpalų savybės. Izotoninis koeficientas. Raulio ir Vant Hofo dėsnių taikymas elektrolitų tirpalams.
3.4. Osvaldo praskiedimo dėsnis. Stiprių elektrolitų teorijos pagrindiniai teiginiai. Aktyvumas ir aktyvumo koeficientas. Tirpalo joninė jėga. Elektrolitai žm
mogaus organizme.
IV. Pusiausvyriniai biocheminiai procesai
4.1. Protolitinė rūgščių ir bazių teorija. Rūgščių ir bazių stiprumas. Vanduo kaip tirpiklis. Kietų ir minkštų rūgščių ir bazių teorija.
4.2. Vandens disociacija. Vandens joninė sandauga. Vandenilio rodiklis pH – kaip aktyviojo rūgštingumo ir šarmingumo matas.
4.3. Buferiniai tirpalai, jų klasifikacija ir veikimo mechanizmas. Buferinių tirpalų talpumas ir faktoriai, nulemiantys jį.
4.4. Kraujo buferinės sistemos. Kraujo plazmos ir eritrocitų buferinės sistemos. Vandenilio karbonatinis buferis. Handersono-Haselbacho lygtis. Fosfatinis buferis. Baltyminės buferinės sistemos. Aminorūgščių buferinės savybės. Kraujo buferinių sistemų talpumo palyginamoji charakteristika. Rūgštinė-bazinė pusiausvyra kraujyje. Rūgštinės-bazinės pusiausvyros sutrikimai organizme: acidozė ir alkalozė, acidemija ir alkaliemija.
4.5. Kompleksiniai junginiai. Koordinacinė Vernerio teorija. Centrinis atomas, ligandai, centrinio atomo koordinacinis skaičius. Kompleksinių junginių tipai: amino-, akva-, acidokompleksai. Cikliniai kompleksiniai junginiai (chelatai). Intrakompleksiniai junginiai.
4.6. Pusiausvyra kompleksinių junginių tirpaluose. Kompleksinių jonų nepatvarumo ir patvarumo konstantos.
4.7. Metalo fermentai ir jų aktyvių centrų sandara.
4.8. Sunkiųjų metalų jonų toksinio veikimo mechanizmas (remiantis kietų ir minkštų rūgščių ir bazių teorija).
4.9. Citotoksinis platinos kompleksinių junginių veikimas.
4.10. Heterogeninė pusiausvyra organizmų gyvybinėje veikloje. Nusodinimo reakcijos. Tirpumo sandauga ir jos panaudojimas charakterizuojant nuosėdų tirpumą.
V. Paviršiaus reiškiniai
5.1. Paviršiaus reiškiniai ir jų reikšmė biologijoje ir medicinoje. Paviršiaus įtempties izoterma. Paviršinio aktyvumo ir paviršinio neaktyvumo medžiagos. Traubės-Diuklo taisyklė.
5.2. Adsorbcija riboje skystis-dujos ir skystis-skystis. Gibso lygtis. Molekulių orientacija paviršiaus sluoksnyje ir biologinių membranų st
truktūra. Kesoninė liga.
5.3. Adsorbcija riboje kietas kūnas-dujos ir kietas kūnas-skystis (tirpalas). Rebinderio poliškumų išlyginimo taisyklė. Monomolekulinė ir polimolekulinė adsorbcija. Chemosorbcija. Stiprių elektrolitų adsorbcija.
VI. Koloidiniai tirpalai
6.1. Dispersinės sistemos ir jų klasifikacija. Koloidinės būklės prigimtis.
6.2. Koloidinių tirpalų gavimas ir valymas. Dializė, elektrodializė, ultrafiltravimas. Dirbtinis inkstas.
6.3. Koloidinių dalelių elektrinio krūvio atsiradimo mechanizmas. Dvigubo elektros sluoksnio struktūra. Koloidinės dalelės sandara. Elektrokinetinis potencialas ir koloidinės dalelės elektrinis krūvis. Elektrokinetinio potencialo priklausomybė nuo elektrolitų koncentracijos ir sudėties.
6.4. Elektrokinetiniai reiškiniai. Elektroforezė. Elektroforezės panaudojimas medicininiuose-biologiniuose tyrimuose ir medicininėje praktikoje.
6.5. Kinetinis ir agregatinis liozolių patvarumas. Patvarumo faktoriai. Koaguliacija.
6.6. Lėta ir greita koaguliacija. Koaguliacinis slenkstis ir jo nustatymas. Hardi ir Šulcės taisyklė.Koloidų tarpusavio koaguliacija. Šiuolaikinė koaguliacijos teorija. Draudžiamasis veikimas ir peptizacija. Koaguliacija elektrolitų mišiniais.
VII. Kiekybinės analizės pagrindai
8.1. Cheminis ekvivalentas. Tirpalų koncentracija ir jos reiškimo būdai.
8.2. Acidimetrija ir alkalimetrija. Titrantai ir jų standartizacija. Indikatoriai ir jų parinkimas.
8.3. Kompleksonometrija. Titrantai. Reakcijos, vykstančios titravimo metu.
8.4. Titrimetrinių metodų panaudojimas klinikiniuose ir sanitariniuose-higieniniuose tyrimuose.
VIII. Bioorganinė chemija
9.1. Organinių junginių klasifikacija ir nomenklatūra. Funkcinės grupės – svarbiausias organinių junginių struktūros elementas. Pagrindinės organinių junginių klasės ir svarbiausios jų cheminės savybės.
9.2. Anglies atomo elektroninė sandara. Anglies atomo elektronų hibridizacija.
9.3. Organogenai. Elementų elektrinis neigiamumas.
9.4. Atomų sąveika indukcija. Jos žymėjimas, rūšys, pavyzdžiai, įtaka savybėms. Elektronų donorai ir akceptoriai. Elementų neigiamasis elektringumas.
9.5. Konjugacijos esmė, jos žy
ymėjimas, įtaka savybėms, p ir  konjugacija. Pavyzdžiai. Mezomerija.
9.6. Aromatiškumo kriterijai (Hiukelio taisyklė). Porfino molekulė.
9.7. Reakcijų mechanizmo samprata. Reakcijų skirstymas pagal substrato pakitimo pobūdį: S, A, E. Nukleofiliniai, elektrofiliniai ir radikaliniai reagentai. Reakcijų tarpinės dalelės: jonai ir radikalai. Jų elektroninė sandara.
9.8. Pagrindiniai reakcijų tipai: AN, AE, SE, SR, E reakcijos ir jų mechanizmai. Šių reakcijų pavyzdžiai.
9.9. Organinių junginių rūgštingumas ir bazingumas. Rūgštinių ir bazinių savybių pasireiškimas organiniuose junginiuose.
9.10. Rūgštinių savybių palyginimas, nagrinėjant rūgščių anijonų stabilumą. Alkoholių, tiolių, fenolių ir karboninių rūgščių rūgštinės savybės.
9.11. Aminai – organinės bazės. Aminų bazinių savybių palyginimas. Biologiškai svarbūs aminai: histidinas, triptofanas, triptaminas, serotoninas. Biogeniniai aminai. Aminoalkoholiai.
9.12. Bioorganinių junginių izomerija. Struktūrinė ir stereoizomerija. Stereoizomerijos pagrindinės sąvokos: konfigūracija, konformacija, chirališkumas. Diastereomerai ir enentiomerai. Optinė izomerija. D, L; (+) ir (-) žymėjimų esmė. Njumeno projekcinės formulės. Biologinio aktyvumo ir stereocheminės struktūros ryšys. Tautomerija.

“MEDICINOS CHEMIJOS” PROGRAMOS KLAUSIMAI OF STUDENTŲ
SAVARANKIŠKAM DARBUI ( viso: 20 val.)

I. Cheminė termodinamika. Bioenergetikos teoriniai pagrindai
1.4. Heso dėsnis. Termocheminės lygtys. Reakcijos standartinė šiluma. Standartinės susidarymo ir degimo šilumos. Išvados iš Hesso dėsnio. Termocheminių skaičiavimų taikymas, įvertinant maisto produktų kaloringumą ir sudarant racionalias ir gydomąsias dietas.

II. Cheminių reakcijų kinetika ir katalizė
2.9 Fermentai kaip biologiniai katalizatoriai. Fermentų veikimo ypatumai: didelis aktyvumas, savitumas (būtino atitikimo teorija), reguliuojamasis aktyvumas (atbulinis ryšys), didelis jautrumas įvairiems poveikiams (pH, temperatūra).
2.10. Michaelio-Menten lygtis ir jos analizė.

III. Tirpalai
3.5. Koligatyviosios (osmotinės) praskiestų neelektrolitų tirpalų savybės. Raulio dėsniai ir jų išvados.
3.6. Osmosas ir osmosinis slėgis. van’t Hofo dėsnis. Hipo-, hiper- ir izotoniniai tirpalai. Osmosinio slėgio vaidmuo biologinėse sistemose. Plazmolizė ir hemolizė.
3.7. Koligatyvinės praskiestų elektrolitų tipalų savybės. Izotoninis koeficientas. Raulio ir van’t Hofo dėsnių taikymas elektrolitų tirpalams.
3.8. Osvaldo praskiedimo dėsnis. Stiprių elektrolitų teorijos pagrindiniai teiginiai. Aktyvumas ir aktyvumo koeficientas. Tirpalo joninė jėga. Elektrolitai žmogaus organizme.

IV. Pusiausvyriniai biocheminiai procesai
4.1. Vanduo kaip tirpiklis. Kietų ir minkštų rūgščių ir bazių teorija.
4.6. Kompleksinių junginių tipai: amino-, akva-, acidokompleksai. Ryšių charakteris kompleksiniuose junginiuose

valentinių jungčių metodo požiūriu.
4.8. Metalo fermentai ir jų aktyvių centrų sandara.

V. Paviršiaus reiškiniai
5.1 Paviršiaus reiškiniai ir jų reikšmė biologijoje ir medicinoje.

VI. Koloidiniai tirpalai
6.7. Dispersinės sistemos ir jų klasifikacija. Koloidinės būklės prigimtis.
6.8. Koloidinių tirpalų gavimas ir valymas. Dializė, elektrodializė, ultrafiltravimas. Dirbtinis inkstas.
6.9. Elektroforezės panaudojimas medicininiuose-biologiniuose tyrimuose ir medicininėje praktikoje.
6.10. Šiuolaikinė koaguliacijos teorija.

IX. Bioorganinė chemija
9.13. Pagrindinės organinių junginių klasės ir svarbiausios jų cheminės savybės.
9.14. Anglies atomo elektroninė sandara. Anglies atomo elektronų hibridizacija.
9.15. Elementų neigiamasis elektringumas.

Savarankiško darbo metu įgytų žinių vertinimas:
Kontrolinių darbų metu du klausimai iš penkių skirti studentų savarankiško darbo įvertinimui.
Egzamino metu iš pateiktų trijų klausimų vienas skirtas savarankiško darbo įvertinimui.
Savarankiško darbo klausimai kontroliniuose darbuose:

I kontrolinis darbas – 3.1, 3.2, 3.3, 3.4.
II kontrolinis darbas – 4.6, 6.1, 6.2, 6.4, 6.6.
III kontrolinis darbas – 9.1, 9.2, 9.3.

MEDICINOS CHEMIJOS LABORATORINIŲ DARBŲ PLANAS
Odontologijos fakulteto I-mo kurso studentams
2007/2008 m. m.

Eil. Data Tema Pastabos
1

18

07 10 01

07 10 02

07 10 03

07 10 04

07 10 05

07 10 08

07 10 09

07 10 10

07 10 11

07 10 12

07 10 15

07 10 16

07 10 17

07 10 18

07 10 19

07 10 22

07 10 25

07 10 26 Darbo apsaugos instruktažas. Cheminis ekvivalentas. Tirpalų koncentracijų reiškimo būdai

Tirpalų gamyba. Medžiagos kiekio apskaičiavimas tirpale. Medicinoje naudojamų koncentracijų reiškimo būdai.

Titrimetrinių metodų naudojimas klinikiniuose, sanitariniuose-higieniniuose tyrimuose. Acidimetrija.
Studentų apklausa tema: ” Cheminis ekvivalentas, tirpalų koncentracijų reiškimo būdai”.

Cheminės reakcijos greitis. Fermentų veikimo ypatumai: specifiškumas, grįžtamas ryšys, jautrumas įvairiems poveikiams

Kontrolinis darbas Nr.1

Kraujo buferinės sistemos. Buferinė talpa ir jos nustatymas.

Vandens kietumo nustatymas kompleksonometriniu metodu. Trilono B ir kitų kompleksonų naudojimas chelatoterapijoje.

Adsorbcija skystais adsorbentais. Biologiškai aktyvių medžiagų adsorbcija kraujyje. Kesoninės ligos priežastys.

Koloidiniai tirpalai, jų savybės. Studentų apklausa tema:
” Rūgštinė bazinė pusiausvyra. Kompleksiniai junginiai”.

Kontrolinis darbas Nr.2

Organinių junginių klasifikacija ir nomenklatūra.

Atomų tarpusavio sąveika bioogiškai aktyvių medžiagų molekulėse.

Bioorganinių junginių reakcijų klasifikacija.
Studentų apklausa tema: ” “Atomų tarpusavio sąveika bioorganinių junginių molekulėse”.

Organinių junginių rūgštingumas ir bazingumas

Kontrolinis darbas Nr.3

Laboratorinių darbų atidirbimas. Įskaita.

Konsultacija

Egzaminas

Teorinis užsiėmimas

Laboratorinis darbas

Laboratorinis darbas

Laboratorinis darbas

Laboratorinis darbas

Laboratorinis darbas

Laboratorinis darbas

Laboratorinis darbas

Teorinis seminaras

Pratybos

Pratybos, bandymai
24, 25, 26, 97, 124, 127

Bandymai
Nr.103, 108

Katedros vedėja prof. L. Ivanovienė

MEDICINOS CHEMIJOS PASKAITŲ PLANAS
Odontologijos fakulteto I-mo kurso studentams
2007/2008 m. m.

Eil. Data Tema
1

12

07 10 01

07 10 02

07 10 03

07 10 04

07 10 08

07 10 09

09 10 10

07 10 11

07 10 15

07 10 16

07 10 17

07 10 18

Bioenergetikos teoriniai pagrindai. Biocheminių procesų krypties ir cheminės pusiausvyros termodinamika.

Cheminė kinetika ir katalizė.

Tirpalai ir jų savybės. Rūgštinė-bazinė pusiausvyra organizme.

Kraujo plazmos ir eritrocitų buferinės sistemos.

Kompleksiniai junginiai, supratimas apie metalo-ligandinę homeostazę. Sunkiųjų metalų toksinio veikimo mechanizmas

Paviršiaus reiškiniai ir jų svarba biologijoje ir medicinoje. Adsorbcija skystais ir kietais adsorbentais

Koloidiniai tirpalai ir jų savybės. Elektroforezė, jos panaudojimas medicininiuose tyrimuose

Heterogeninė pusiausvyra organizmų gyvybinėje veikloje

Atomų tarpusavio sąveika bioorganinių junginių molekulėse

Pagrindinės bioorganinių junginių reakcijos ir jų dėsningumai

Organinių junginių rūgštingumas ir bazingumas

Bioorganinių junginių stereoizomerija

Katedros vedėja prof. L.Ivanovienė

Leave a Comment