«Утверждаю» Зав. кафедрой общей и биологической химии, профессор__________К.С. Эльбекьян Контрольные вопросы по теме: «Химия биогенных s-, p- и d-элементов» 1. Дайте определение биосферы. Какие процессы протекают в ней с участием солнечного излучения и живых организмов? 2. Приведите основные принципы классификации элементов по В. И. Вернадскому. 3. Приведите современную классификацию химических элементов в организме человека. 4. Дайте определения биогеохимическим провинциям. Как называются заболевания, связанные с избытком или недостатком химических элементов связаны в почве? Приведите примеры таких заболеваний. 5. Напишите электронную и электронно-графическую формулу микроэлемента молибдена, укажите принадлежность к электронному семейству. Опишите его биологическую роль. Назовите, в состав каких биокомплексов и в каких степенях окисления входит молибден? 6. К какому электронному семейству принадлежат биогенные элементы магний и кальций? Охарактеризуйте их электронное строение, общие свойства и биологическую роль. 7. Какие ионы s-элементов участвуют в поддержании ионного гомеостаза и какие физикохимические и физиологические процессы в организме человека они регулируют? 8. Охарактеризуйте электронное строение атома фосфора, укажите принадлежность к электронному семейству элементов. Какова биологическая роль фосфора в организме человека? 9. К какому электронному семейству относится атом железа? Приведите особенности его электронного строения и ионов Fe2+; Fe.3+. Опишите биологические функции соединений железа в организме. 10. Ионы каких d-элементов входят в состав металлоферментов? Приведите примеры. Опишите биологическую роль биокомплексов d-металлов. 11. Чем объясняется переменная валентность и набор разных степеней окисления dэлементов? Какие d-элементы выбраны природой в качестве активных центров различных ферментов? Какой силы окислительно-восстановительные свойства они проявляют? Ответ дайте на конкретных примерах. 12. Охарактеризуйте комплексообразующие свойства d-элементов. Какие комплексы с биолигандами они образуют? Отметьте особенности связей между центральным атомом и лигандами согласно теории ЖМКО. 13. В чем причина работы натрий - калиевого насоса? Как распределяются ионы Nа+ и + К при его работе? Что происходит с внутренней и внешней поверхностью биомембран? 14. С какими веществами взаимодействует как магний, так и марганец, участвуя в жизненно важном процессе аккумуляции и переноса энергии в организме? Напишите схемы образования и гидролиза указанных вами соединений. 15. Назовите соединения серы, встречающиеся в организме, и укажите их биологические функции. Приведите примеры использования соединений серы в медицине. 16. С позиции теории ЖМКО объясните токсическое действие ионов свинца Рb2+ на организм. Приведите схемы его взаимодействия с белками и вытеснения металлов из металлоферментов. 17. Составьте электронную и электронно-графическую формулы атома марганца, укажите принадлежность к электронному семейству. Каковы степени окисления марганца? Приведите примеры важнейших соединений марганца, играющих биологическую роль. 18. Охарактеризуйте комплексообразование у s-элементов. Коронанды и криптанды как полидентатные лиганды для ионов s-элементов. 19. Приведите примеры биологически важных азотсодержащих соединений, укажите их роль в организме. 20. Приведите электронно-графическую формулы атома фтора и иона F. Какова роль фтора в формировании зубной эмали? Приведите схему взаимодействия фторид-иона с гидроксилапатитом. 21. В каком виде присутствуют аденозинтрифосфат (АТФ) и аденозиндифосфат (АДФ) во внутриклеточной жидкости? Соединения с какими s- и d-элементами они образуют? Укажите роль этих соединений в аккумуляции и переносе энергии в организме. 22. Какие ионы являются центральными в комплексных соединениях: гемоглобине, хлорофилле, витамине В12? Напишите их электронные формулы. В окружении каких атомов они находятся? Объясните устойчивость этих соединений с позиции теории ЖМКО. 23. Опишите действие медьсодержащего фермента супероксиддисмутазы. На каком свойстве меди оно основано? Ответ обоснуйте с привлечением схемы электронного строения атома меди. 24. Какие катионы и анионы могут находиться в костной ткани совместно с ионами Са 2+ и РО43-? Приведите формулы соединений. Какие из них повышают, а какие понижают прочность костной ткани? 25. Назовите биогеохимическую провинцию с повышенным содержанием стронция и эндемическое заболевание, которое там встречается. Объясните причину его возникновения с использованием понятия константы растворимости. 26. Какие функции в организме выполняет витамин В12? Назовите комплексообразователь в молекуле В12, приведите электронно-графическую формулу его атома. Что общего в структурах молекул гемоглобина и витамина В12? 27. К какому электронному семейству принадлежит йод? Приведите электронную конфигурацию его валентного слоя. Опишите биологическую роль йода. К какому заболеванию приводит недостаток йода в пище? 28. К какому электронному семейству принадлежит фтор? Напишите электронно- графическую формулу атома фтора. К каким изменениям в организме приводят дефицит фтора и избыток фтора в окружающей среде и питьевой воде? Как называются возникающие в этих случаях заболевания? 29. Напишите электронно-графическую формулу атома алюминия и его иона AI3+. Опишите биологическую роль алюминия. Напишите формулу алюмокалиевых квасцов (сульфат алюминия-калия, кристаллизованный с 12 молекулами воды) и укажите, где они применяются в медицинской практике. 30. Какие валентности и степени окисления проявляет углерод в своих соединениях? Приведите примеры соединений. Охарактеризуйте токсичное действие оксида углерода (II) на организм человека и теплокровных животных. 31. Объясните, почему металлические свойства элементов III-IVA групп выражены слабее, чем у элементов I-IIA групп? Ответ поясните на конкретном примере. 32. Соли тяжелых металлов ускоряют процесс разложения пероксида водорода (Н2О2). Объясните, какое значение этот процесс имеет для организма? Какой фермент способствует утилизации Н2О2 в организме? Напишите схему реакции. 33. Напишите электронно-графическую формулу атома кремния и его иона Si4+. Какую роль играют соединения кремния в живом организме? По каким причинам содержание кремния в организме намного меньше, чем углерода? Дайте обоснованный ответ. 34. Ежесуточная потребность в кальции составляет 0,5г, но человек должен потреблять не менее 1г. Объясните, почему? Укажите биологическую роль кальция в организме, приведите электронно-графическую формулу атома Ca и иона Ca2+. 35. Пероксид водорода является термодинамически нестабильным соединением. Напишите реакцию его разложения, укажите роль его в организме и в медицинской практике. 36. Напишите электронную формулу атома K и иона K+. Охарактеризуйте биологическую роль калия и укажите области применения его соединений в медицине и жизнедеятельности. 37. Какие степени окисления проявляет азот в соединениях? Приведите химические формулы соединений. Опишите, какое влияние оказывают нитраты и нитриты на организм. Напишите схему действия нитритов на гемоглобин. 38. Напишите электронную формулу атома натрия и иона Nа+. Охарактеризуйте биологическую роль натрия в организме и приведите примеры соединений натрия, применяемых в медицине. 39. Чем обусловлено большое многообразие соединений углерода в живом организме? Назовите соединения. Какие типы связей образует атом углерода в организме? 40. Приведите уравнения реакций, лежащие в основе образования костной ткани. Объясните, как влияют стронций и бериллий на костную ткань? Какие заболевания возникают при избытке примеси стронция и бериллия в организме? 41. Напишите электронную формулу атома кислорода и иона O2-. Охарактеризуйте биологическую роль кислорода в организме. 42. Охарактеризуйте биологическую роль углекислого газа, угольной кислоты и ее солей в организме. 43. Напишите электронную формулу атома цинка и иона Zn2+. В состав каких биологически важных веществ входит цинк? Опишите биологическую роль цинка в организме? 44. Напишите электронную формулу атома Cl и иона Cl-. Охарактеризуйте биологическую роль хлора в организме. 45. Опишите влияние соединений кадмия и ртути на живые организмы. Ответ поясните. 46. Напишите электронную формулу атома хрома и иона Cr2+. В состав каких биологически важных веществ входит хром? Опишите биологическую роль хрома в организме. Обсуждено на заседании кафедры «___» _______________ 2015 г.