Медицинская биохимия (стр. 1 )

I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Цель преподавания дисциплины:

       

Определить роль органической и физической химии как одной из фундаментальных естественных наук в создании теоретической и экспериментальной базы современной медицины. Сформировать знания об основных закономерностях химических процессов, энергетике химических и биологических процессов, скорости превращения веществ и факторов, влияющих на неё, дать сведения о теоретических основах физико-химических методов, используемых в научно-исследовательской работе, клинической практике и при разработке новых медицинских технологий. Показать взаимосвязь органической и физической химии с другими химическими и специальными медико-биологическими дисциплинами.

2. Задачи изучения дисциплины:

Освоение общей систематики и классификационных признаков органических соединений формировать  знание о роли и месте органической и физической химии в структуре естественно-научных и медико-биологических дисциплин. Получение общих теоретических представлений, необходимых для понимания реакционной способности соединений во взаимосвязи со строением. Получение знаний о взаимосвязи строения и реакционной способности. Получение навыков практической работы с органическими веществами. Изучение основ физико-химических методов исследования органических соединений. Сформировать системные знания об основных закономерностях химической термодинамики, электрохимии и химической кинетике, необходимых для изучения специальных  дисциплин и в практической деятельности специалиста данного профиля.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Программа составлена в  соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 060112 Медицинская биохимия.

Органическая химия относится к математическому, естественно-научному и медико-биологическому циклу ООП. Учебный цикл имеет базовую часть, представляющую собой совокупность требований, обязательных при реализации основных образовательных программ подготовки специалистов по направлению 30.05.01 Медицинская биохимия. Для успешного освоения органической и физической химии необходимы знания некоторых разделов общей и неорганической химии, физики, биологии, общих основ математики и информатики.

3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:

Коды формируемых компетенций	Компетенции
Общекультурные компетенции
ОК-1	Способность и готовность анализировать социально-значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности
ОК-5	Способность и готовность к логическому и аргументированному анализу, к публичной речи, ведению дискуссии и полемики, к редактированию текстов профессионального содержания, к осуществлению воспитательной и педагогической деятельности, к сотрудничеству и разрешению конфликтов, к толерантности.
ОК-8	Способность и готовность осуществлять свою деятельность с учетом принятых в обществе моральных и правовых норм, соблюдать законы и нормативные правовые акты по работе с конфиденциальной информацией.
Профессиональные компетенции
ПК-1	Способность и готовность применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки научной и профессиональной информации; получать информацию из различных источников, в том числе с использованием современных компьютерных средств, сетевых технологий, баз данных и знаний.
ПК-24	Способен и готов прогнозировать направление и результат физико-химических процессов и явлений, химических превращений биологических важных веществ, происходящих в клетках различных тканей организма человека, решать ситуационные задачи, моделирующие физико–химические процессы протекающие в живом организме.
ПК-26	Способен и готов работать на персональных компьютерах, использовать основные пакеты программ, в том числе по обработке экспериментальных и клинико-диагностических данных биохимических и медико–генетических исследований  .
ПК-28	Способен и готов проводить аналитическую работу с информацией – учебной, научной, нормативно справочной литературой и другими источниками.
ПК-48	Способность и готовность работать с научной литературой, анализировать информацию, вести поиск, превращать прочитанное в средство для решения профессиональных задач (выделять основные положения, следствия из них и предложения).
ПК-49	Способность и готовность к участию в постановке научных задач и их экспериментальной реализации.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

знать:

теоретические основы органической химии (классификационные признаки органических соединений, общую систематику, пространственное строение, электронное строение, механизмы реакций); строение и закономерности химического поведения органических соединений разных классов, в том числе и природных соединений; лабораторную технику эксперимента; технику безопасности и правила работы в химической лаборатории термодинамические свойства систем условия применения термодинамических функций термодинамические свойства растворов основные закономерности электрохимических процессов, строение и свойства электродов основные закономерности скорости химических превращений и факторов влияющих на неё поверхностные явления: образование ДЭС, адсорбция свойства дисперсных систем.

уметь:

ориентироваться в классификации, строении, свойствах органических соединений, имеющих биологическое значение; писать формулы органических соединений по названиям; называть органические соединения по структурным формулам; использовать проекционные и перспективные формулы для понимания пространственного строения органических соединений; называть органические соединения с учётом их конфигурации; предсказывать относительную реакционную способность соединений одного класса и разных классов; делать предположение о наиболее вероятных механизмах реакций, их направлениях, относительной скорости; предсказывать наиболее характерные реакции для органических соединений, распространённых в природе; очистить жидкость перегонкой; экстрагировать вещество из раствора; перекристаллизовать вещество из растворителя; провести высушивание жидкого и твёрдого вещества; провести отделение твёрдого вещества фильтрованием под вакуумом; провести перегонку в вакууме, перегонку с водяным паром; определять температуру кипения и плавления, показатель преломления, плотность; собирать приборы, состоящие из лабораторной посуды; применять качественные реакции для анализа и идентификации функциональных групп; выполнять синтезы органических веществ разных классов по методикам; выполнять необходимые для синтеза расчёты по предлагаемым методикам; пользоваться справочной химической литературой; вести лабораторный журнал, записывать экспериментальные данные, интерпретировать экспериментальные результаты; применять логику химического мышления для объяснения основ жизнедеятельности; соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при работе с органическими веществами проводить физико-химические расчёты оценивать возможность протекания процессов применять физико-химическое оборудование изучать биохимические процессы, патологические состояния организма и разрабатывать новые или совершенствовать существующие медицинские технологии.

владеть:

навыками использования теоретических знаний по предмету для объяснения особенностей биохимических процессов; навыками практической работы по постановке химического эксперимента; навыками составления отчетной документации; навыками работы с научной литературой; навыками работы с химическими реактивами и посудой.

4. ОБЪЕМ дисциплины и виды учебной работы

  Общая трудоемкость дисциплины составляет 10 зачетных единиц.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
Аудиторные занятия (всего)	216	4, 5, 6
В том числе:
Лекции	72	4, 5, 6
Практические занятия	144	4, 5, 6
Самостоятельная работа (всего)	108	4, 5, 6
Экзамен	36	6-й семестр
Общая трудоемкость (час)	360

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

  5.1. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Алканы и их функциональные производные.

Концепция гибридизации атомных орбиталей: три валентных состояния атома углерода; строгая и нестрогая гибридизация. Концепция электронных смещений: индуктивный эффект, его свойства. Концепция электронных смещений: мезомерный эффект (?-?-, р-?-, ?-?-, ?-р-сопряжение. Оптическая изомерия. Хиральность. Абсолютная (R, S) и относительная (D, L) конфигурации. Способы разделения рацематов. Стереохимия реакций нуклеофильного замещения и нуклеофильного присоединения. Алканы: строение, изомерия (структурная, конформационная, конфигурационная), номенклатура, физические и химические свойства. Механизм реакций радикального замещения.  Влияние природы субстрата и реагента на направление реакции. Дегидрирование, разложение, изомеризация. Нахождение в природе и промышленное значение. Методы синтеза алканов. Механизм реакции нуклеофильного замещения у sp3-гибридизованного атома углерода: мономолекулярное, бимолекулярное, внутримолекулярное замещение. Факторы, влияющие на направление и скорость замещения. Примеры механизмов реакций из свойств спиртов, простых эфиров, галогеноалканов, галогеноалкенов. Галогеноалканы: классификация, номенклатура, изомерия (структурная,  конформационная), строение (первичные, вторичные, третичные алкилгалогениды).  Реакции нуклеофильного замещения и отщепления. Способы получения: из алканов, алкенов, алкинов, спиртов — механизм реакций. Реакция Вюрца. Получение реактива Гриньяра и использование его для синтезов. Одноатомные спирты: строение, физические свойства. Химические свойства: кислотность и основность, нуклеофильные реакции, реакции отщепления, окисление первичных, вторичных, третичных спиртов. Проба Лукаса. Способы получения. Особенности строения, изомерии, физических свойств, химического поведения многоатомных спиртов. Механизмы реакций. Простые эфиры: классификация, номенклатура, изомерия, строение и  основные свойства. Расщепление йодоводородной кислотой. Радикальные реакции. Способы получения симметричных и несимметричных эфиров. Важнейшие представители. Амины: классификация, номенклатура, изомерия, строение, способы получения. Кислотно-основные свойства первичных, вторичных и третичных аминов. Нуклеофильные свойства: алкилирование по Гофману, взаимодействие с азотистой кислотой. Свойства солей аммония. Реакции элиминирования. Реакции окисления. Изонитрильная реакция. Аминоспирты. Производные этаноламина, имеющие биологическое значение. Холин, ацетилхолин. Нитро - и нитрозосоединения: строение, получение, кислотно-основные свойства. Свойства соединений, имеющих ?-водородные атомы. Нитроловые кислоты и псевдонитролы. Тиоспирты и тиоэфиры. Особенности строения, химических свойств. Реакции окисления. Способы получения.

Раздел 2. Непредельные углеводороды и карбонильные соединения.