Номенклатурасы, стереоизомериясы. 4 страница

Қосымша:

1. Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Аханбаев К. Жалпы және анорганикалық химия. А.: Санат, 1999.-123бт.

3. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық химия практикумы. –А.: Мерсал, 2000.-160б.

4. Мекеев Е.Е. Биобейорганикалық және биофизикалық химия практикумы. -А., 1 бөлім, 1990.-110б.

5. Мекеев Е.Е. Биобейорганикалық және биофизикалық химия практикумы. –А., 2 бөлім, 1991. -820б.

6. Евстратова К.И. және т.б. Физическая и коллоидная химия. -М.: ВШ, 1990.-487б.

7. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.И.Ермакова –М.: Интеграл-Пресс, 2006.-728 б.

Дәріс №2

ТАҚЫРЫП: Сулы ерітінділер. Тірі ағза сұйықтықтарындағы тепе-теңдік.

МАҚСАТЫ: Ағза тіршілігіндегі ерітінділер рөлін айқындау. Қышқылдық-негіздік және тотығу-тотықсыздану тепе-теңдіктерінің медициналық-биологиялық маңызымен және ерітінділердің коллигативтік қасиеттерімен таныстыру.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Су әмбебап еріткіш ретінде. Ағза тіршілігінде ерітінділердің маңызы. Шынайы, коллоидты және дөрекі дисперсті ерітінділер.

2. Ерітінділердің коллигативтік қасиеттері және осмостық шиеленіс теориясы. Биологиялық жүйелердегі осмос және осмостық қысымның рөлі.

3. Протолиттік тепе-теңдік және қышқылдық-негіздік гомеостазды бір қалпында ұстап тұру үшін буферлік жүйелердің атқаратын рөлі.

4. Биохимиялық тотығу-тотықсыздану процестерінің ерекшеліктері. Тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштардың медициналық-санитарлық тәжірибеде қолданылуы.

ДӘРІС тезисТЕРІ:

Адам ағзасының 60 % судан құралады. Оның 42 % ішкі жасуша сұйықтығы, қалған бөлігі – сыртқы жасуша сұйықтығы. Су – бұл тек ортаны беріп қана қоймайды, ол белсенді тіршілік процесіне қатысушы. Егер адам ағзасы 20 % суды жоғалтса, онда жасушада қайтымсыз өзгерістер болады да адам өледі.

Ерітінді – бұл екі немесе одан да көп компоненттерден тұратын, олардың арасында әрекеттесу болатын ауыспалы құрамды термодинамикалық тұрақты гомогенді жүйе. Ерітінді түзілгенде агрегаттық күйі өзгермейтін компонентті - еріткіш, ал басқа компоненттер – еріген заттар деп аталады. Бірдей агрегаттық күйдегі компоненттерде – еріткіш деп ерітіндіде көп мөлшерде болатын заттарды айтады. Диффузия – концентрацияларында айырмашылық болғанда және ерітіндінің бүкіл көлемі бойынша концентрацияның өздігінен теңелуіне әкелетін, еріген зат және еріткіш бөлшектері ауысатын өздігінен бағытталған процесс. Ерітінділер электр тогын өткізу қабілетіне байланысты электролиттер және бейэлектролиттер, еріген заттың мөлшеріне байланысты қанықпаған, қаныққан және аса қаныққан, еріген зат бөлшектерінің мөлшеріне байланысты шын және коллоидты болып бөлінеді.

Дальтон, Генри және Сеченов заңдарының биологиялық мәні, қысым өзгергенде қандағы газдардың ерігіштігінің өзгеруі ауыр ауру түрлерін тудыруы мүмкін.

Коллигативтік қасиеттерге ерітінді бетіндегі еріткіштің қаныққан бу қысымының төмендеуі, ерітіндінің қайнау температурасының жоғарылауы, ерітіндінің қату температурасының төмендеуі, осмостық құбылыстар жатады. Барлық коллигативтік қасиеттер ерітіндідегі бөлшектердің санына тәуелді. Ерітінді бетіндегі еріткіштің қаныққан бу қысымының салыстырмалы төмендеуі Рауль заңымен сипатталады. Рауль заңынан шығатын салдарлар ерітіндінің қайнау температурасының жоғарылауы мен қату температурасының төмендеуін сипаттайды. Осмостық қысымның мәнін Вант-Гофф заңы бойынша есептейді. Электролит ерітінділерінің коллигативтік қасиеттерін сипаттау үшін диссоциацияланғанда ерітіндіде бөлшектер санының артатынын ескеретін изотондық коэффициентті енгізеді.

Осмос – жартылай өткізгіш мембрана арқылы концентрациясы төмен ерітіндіден концентрациясы жоғары ерітіндіге қарай еріткіш молекулаларының (диффузия) біржақты өту құбылысы. Осмос нәтижесінде жасушаға судың түсуі және жасуша аралық құрылымдар реттеледі. Жасушаның серпімділігін (тургор) қамтамасыз ететін ұлпалардың иілгіштігі және мүшелердің белгілі бір форманы сақтауы осы осмостық қысымға негізделген. Осмостық қысымға қатысты ішкі жасуша сұйықтары гипо-, изо- және гипертонды ерітінділер болып үшке бөлінеді. Эритроцитті гипертонды ерітіндіге салғанда жасушаның плазмолизі, эритроцитті гипотонды ерітіндіге салғанда жасушаның гемолизі болады. Бұл құбылыстарды болдырмау үшін инъекцияға және көзге тамызуға арналған ерітінділерді изотондайды.

Ағзадағы көптеген реакциялар рН-ң белгілі бір мәнінде жүреді. Протолиттік гомеостазды бір қалпында ұстап тұратын жүйе тек қана физиологиялық емес, сонымен қатар буферлік әсер, ионалмасу, диффузия тәрізді физикалық-химиялық механизмдерден тұрады. Ағзаның негізгі буферлік жүйелеріне гидрокарбонатты, гемоглобинді, фосфатты, ақуызды, аммиакатты буферлік жүйелер жатады. Ацидоз және алкалоз түсініктері биологиялық сұйықтықтар рН-ң қалыпты жағдайынан ауытқуын сипаттайды.

Ағзада тотығу-тотықсыздану процестері сатылай жүреді. Олардың әрқайсысының өзінің қалыпты потенциалы болады және негізінде ферменттер немесе коферменттердің қатысында жүреді.

КӨРНЕКІ материал:

Презентация (слайдтар)

ӘДЕБИЕТТЕР:

Қосымша:

1. Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Аханбаев К. Жалпы және анорганикалық химия. А.: Санат, 1999.-123бт.

3. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық химия практикумы. –А.: Мерсал, 2000.-160б.

4. Мекеев Е.Е. Биобейорганикалық және биофизикалық химия практикумы. -А., 1 бөлім, 1990.-110б.

5. Мекеев Е.Е. Биобейорганикалық және биофизикалық химия практикумы. –А., 2 бөлім, 1991. -820б.

6. Евстратова К.И. және т.б. Физическая и коллоидная химия. -М.: ВШ, 1990.-487б.

7. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.И.Ермакова –М.: Интеграл-Пресс, 2006.-728 б.

Дәріс №3

ТАҚЫРЫП: Элементтер-органогендер. «Өмір металдары». Көміртек – органикалық қосылыстар негізі. Тірі және өлі табиғаттың арасындағы шекара қай жерде?

МАҚСАТЫ: Элементтер-органогендер, «өмір металдары» және токсиканттар жайлы түсінік қалыптастыру. Элементтер және олардың қосылыстарының тірі ағза үшін атқаратын рөлі, ерекшеліктері мен олардың медициналық тәжірибеде қолданылуы жайлы түсініктерді кеңейту.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Химиялық элементтердің жіктелуі және олардың адам ағзасы мен қоршаған ортада таралуы.

2. Элементтер-органогендер мен олардың қосылыстарының атқаратын рөлі. Көміртек – органоген №1.

3. «Өмір металдары» және олардың биологиялық маңызы.

4. Тірі ағзадағы комплексті қосылыстар. Комплексті қосылыстардың медициналық-биологиялық тәжірибеде қолданылуы.

ДӘРІС тезисІ:

Бүгінгі таңда адам ағзасында кездесетін химиялық элементтерді жіктеудің түрлі жолдары бар. Ең көп тараған жіктелу түрін В.И.Вернадский ұсынған, ол бойынша элементтер макроэлементтерге (ағзадағы мөлшері >0,01%), микроэлементтерге (ағзадағы мөлшері 10^-5 10^-3 %), ультрамикроэлементтерге (ағзадағы мөлшері <10^-5 %) жіктеледі.

Функционалдық рөлі бойынша биогенді элементтерді келесі топтарға бөлуге болады: 1) ағзаның негізгі органикалық қосылыстарын түзуге қатысатын органогендер – элементтер; 2) ағзаның электролиттік фонын құрайтын элементтер; 3) ағзаның тасымалдау және реттеу функцияларына қатысатын элементтер.

Тірі ағзалардың химиялық құрамы жер қыртысы мен теңіздің химиялық құрамымен тығыз байланыста болады. Табиғи іріктеу нәтижесінде тірі жүйелердің негізін тек қана алты элемент құрайды. Органогендерге оның түзетін байланыстарының айрықша алуан түрлілігі тән. Оның бұл ерекшелігін тірің ағзалардағы биомолекулалардың көп түрлілігі айқындайды.

Органогендер негізінде суда еритін қосылыстар түзеді, бұл олардың құрамында 60% -дан астам суы бар тірі ағзада концентрленуіне септігін тигізеді.

Адам ағзасындағы құрамына орай көміртек макроэлементтер қатарына жатады (21,15%). Ол ағзадағы барлық ұлпалар мен жасушалардың құрамында ақуыздар, майлар, дәрумендер, гармондар т.с.с. түрінде кездеседі. Қосылыстарда көміртек басқа органогендермен кәдімгідей берік ковалентті байланыс түзеді, дегенмен бұл байланыстар қозғалысқа, тасымалдануға қабілетті. Нәтижесінде бұл байланыстардың реакциялық қабілеттілігі артуымен қатар тұрақтануы да мүмкін. Көміртекқұрамдас қосылыстардың бұл ерекшелігі олардың биологиялық маңызы болып табылады.

Ағзадағы «өмір металдары» үлесі 2,4% құрайды. Ағзада бұл металдарың иондары бос күйінде немесе биолигандалармен байланысқан ион-комплекстүзушілер түрінде болады. Ең берік комплекстерді d-элементтер түзеді. Тірі ағза тіршілігі үшін ең маңызды Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo комплексті қосылыстары. Биогенді Na, K, Ca, Mg s-элементтер тек қана белгілі құрылымдағы лигандалармен ғана әлсіз комплексті қосылыстар түзе алады.

Комплексті қосылыстардың полидентантты лигандалармен өте беріктігі хелатты эффект деп аталады. Макроциклді лигандалар үшін бұл эффектінің орасандығы соншалық, олар тіпті сілтілік және жер сілтілік металдардың иондарымен де берік комплекстер түзе алады (мәселен, хлорофилл).

Ауыр металдардың улылығы көп жағдайда биобейорганикалық қосылыстардың түзілуімен түсіндіріледі. Егер мұндай комплекс биогенді металмен түзілген комплекске қарағанда мықтырақ, берігірек болса, онда ағзаның қалыпты тіршілігі бұзылады.

КӨРНЕКІ материал:

Презентация (слайдтар)

ӘДЕБИЕТТЕР:

Қосымша:

1. Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Аханбаев К. Жалпы және анорганикалық химия. А.: Санат, 1999.-123бт.

3. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық химия практикумы. –А.: Мерсал, 2000.-160б.

4. Мекеев Е.Е. Биобейорганикалық және биофизикалық химия практикумы. -А., 1 бөлім, 1990.-110б.

5. Мекеев Е.Е. Биобейорганикалық және биофизикалық химия практикумы. –А., 2 бөлім, 1991. -820б.

6. Евстратова К.И. және т.б. Физическая и коллоидная химия. -М.: ВШ, 1990.-487б.

7. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.И.Ермакова –М.: Интеграл-Пресс, 2006.-728 б.

Лекция №4

ТАҚЫРЫБЫ:Органикалық қосылыстардың құрлымының теориялық негізі және олардың реакциялық қабілеттіліктерін анықтайтын факторлар.

МАҚСАТЫ:

1. Органикалық қосылыстардың көп түрлігі туралы студенттердің білімдерін қалыптастыру және көміртегінің – изомерияға қабілеттілігін қасиеттерінің көптүрлігіне тәуелді екендігінен көрсету.

2. Студенттерді қосылыстардың реакциялық қабілеттіліктерін, олардың электрондық және кеңістіктік құрылымдарымен байланыстарын үйрету.

3. ИЮПАК жүйесі бойынша органикалық қосылыстардың атауларын құрастыру дағдыларын жетілдіру.

4. Органикалық реакциялардың механизмдері мен типтері туралы студенттердің негізгі білімдерін қалыптастыру.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1) Органикалық қосылыстар дегеніміз? Органикалық қосылыстардың жіктелуі.

2) Органикалық қосылыстардың изомериясы мен номенклатурасы.

3) Индуктивтік жәнемезомерлік электрондық эффектілер.

4) Органикалық реакцияларыдң типтері мен реакция механизмдері.

ДӘРІС тезисІ:

Органикалық химия – олар тәуелді болатын, органикалық қосылыстар (ОҚ) және заңдар туралы ғылым.ОҚ негізгіэлементі–көміртек.Қазіргі уақытта органикалық қосылыстардың 5 млн. түрі белгілі. ОҚ көптүрлігі мынадай себептермен негізделген:1) көміртек атомның төрт жәй, және қой байланыс түзуге қабілеттілігі; 2) түзу және тармақталған, тұйық тізбекті қосылыс түзуге икемділігі. Органикалық қосылыстардағы байланыстардың негізгі түрі коваленттік байланыс, яғни байланысатын атомдардың электрондарының жұптасуынан түзілетін химиялық байланыс болып табылады. Коваленттік байланыстың екі түрі болады:σ- (сигма)жәнеπ- (пи)байланыс. ОҚжануарлар мен өсімдіктер ағзаларындағы тіршілік көзінің тасмалдаушысы болып табылады.ОҚ көміртегі тізбегінің құрылымына (көміртек қаңқасы) және молекуладағы функционал топтардың табиғатына қарай жіктеледі. ОҚ көміртегі қаңқасының құрылымына қарай: ациклді–ашық тізбекті және циклды-тұйық тізбекті болып екі топқа бөлінеді. Молекуладафункциональды топтардың болуы –кластарға бөледі.

Органикалық қосылыстар үшін изомерия құбылысы тән. Изомерлер–бұл құрамыбірдей, құрлымы әртүрлі заттар. Изомерлер екі топқа бөлінеді: структуралық және стереоизомерлер. Стереоизомерлер молекуладағы атомдардың кеңістіктегі орналасумен ажыратылады.Витамин А көру процесіне қатысады.Оның 9-цис-изомерінің активтілігі5 есе төмен. Олл-транс-ретинол (активтілігі100%). 9-цис-ретинол (активтілігі 22%). Келтірілеген мысалдар заттың биологиялық активтілігі мен кеңістіктегі құрылымы арасындағы байланысты көрсетеді.

Әр бір қосылсты атауға мүмкіндік беретін ережелер жүйесін- номенклатура деп аталады. Қазіргі кезде ИЮПАК жүйелі номенклатурасы қолданылады. (IUРАС - теориялық және қолданбалы химияның Халықаралық одағы). Бірақ органикалық химияда әсіресе табиғи қосылыстар амин қышқылдары, көмірсулар, алкалоидтар, стероидтар үшін тривиалды аттары сақталады. ИЮПАК номенклатурасы ережелері негізінен орын басушы және радикалды-функционалдық номенклатураларынан құрылған.

Қосылыстардың реакциялық қабілеттілігі молекуладағы электрондар тығыздығының орналасуына байланысты болады. Органикалық қосылыстардың құрамына кіретін элементтердің, электртерістілігі (ЭТ) бірдей емес, яғни атомдары өзара байланыстыратын валенттік электрондарды тарту қабілеті әртүрлі болып келеді. Электртерістілігі әртүрлі атомдар байланысқан кезде клваленттік байланыстың электрондық тығыздығы электртерістілігі жоғары атомға қарай ығысады.Орынбасушының электрондық әсерінің s–байланыстар тізбегі арқылы берілуін индуктивтік эффект (І) деп атайды.Орынбасушының электрондық әсерінің π-байланыс қабысу жүйесі арқылы берілуін мезомерлік эффект (қабысу эффекті - М) деп атайды.Қандағы гем 26-π-электронды қабысу жүйесі бар (11 қос байланыстары және пирролдың атом азотынан 2 жұп электроннан тұратды) негізіненгетероциклды жүйе порфиннен тұрады. Қабысу энергиясы 840 кДж/моль.

Органикалық реакциялар бірнеше әдіспен жіктеледі. Соңғы нәтижесіне қарай және субстрат пен реагенттің байланыстарының өзгеруіне қарай бөлінеді. Реакция нәтижелерінің соңғы нәтижелеріне байланысты органикалық реакциялар төмендегідей негізгі типтерге бөлінеді: а) орын басу реакциялары (S белгісі); б) қосып алу реакциялары (А белгі) және оларға қарсы реакциялар айырылу жәнеи элиминдеу (Е белгі); в) қайта топтасу, бұл нәтижесінде белгілі бір атомдардың немесе топтардың молекула ішінде орын ауыстыруына әкелетін реакциялар. Субстраттағы байланыстың үзілуіне қарап барлық химиялық реакциялар радикалды, ионды және келісімді болып бөлінеді. Коваленттік байланыстың гомолиттік үзілуі кезінде радикалдар, гетеролиттік кезінде – электрофилдер (Е) және нуклеофилдер (N) түзіледі. Электрофильді орын басу реакциялары (S_E) ароматты қосылыстарға тән, ал электрофильді қосып алу реакциялары (А_Е) қанықпаған көмірсутектерге тән. Нуклеофильді орын басу реакциялары (S_N), спиртге, галогентуындыларына және карбон қышқылдарына тән, ал нуклеофильдіқосып алу реакциялары (А_N) альдегидтер мен кетондарға тән.