Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология»

РАЗДЕЛ 3. Содержательный компонент теоретического материала.

1. 
   Понятие макромолекулы и полимера.
   
2. 
   Биологически значимые свойства полимеров.
   
3. 
   Молекулярная масса и степень полимеризации макромолекул.
   
4. 
   Основные методы синтеза полимеров.
   
5. 
   Синтез полипептидов, особенности биосинтеза белков.
   
6. 
   Химическая классификация полимеров.
   
7. 
   Важнейшие представители карбоцепных и гетероцепных синтетических полимеров, области их практического применения.
   
8. 
   Белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды как важнейшие представители биополимеров.
   

1. 
   Понятие о конфигурации и конфигурационных изомерах. Особенности конфигурационной изомерии синтетических полимеров.
   
2. 
   Понятие о хиральном и псевдохиральном атоме углерода. Стереорегулярные синтетические полимеры.
   
3. 
   Конформация макромолекул. Представление о форме и размерах изолированной полимерной цепи.
   

1. 
   Особенности химического строения пептидной связи. Гибкость белковых макромолекул и понятие об упорядоченных (регулярных) конформациях. Конформации белков и полипептидов.
   
2. 
   Кооперативный характер разрушения вторичных структур белков и полипептидов. Основы теории конформационных переходов -спираль → клубок для полипептидов.
   
3. 
   Представление о третичной и четвертичной структуре белков. Роль химических, электростатических и неполярных (гидрофобных) взаимодействий в стабилизации таких структур.
   
4. 
   Сущность явления денатурации белков. Обратимая и необратимая денатурация.
   
5. 
   Общие представления об упорядоченных структурах нуклеиновых кислот, роль водородных связей в стабилизации двойной спирали ДНК.
   

1. 
   Растворы полимеров. Разбавленные, полуразбавленные и концентрированные растворы.
   
2. 
   Особенности процесса растворения полимеров.
   
3. 
   Понятие об идеальных растворах. Энтальпия и энтропия образования идеальных растворов.
   
4. 
   Основы решеточной модели Флори-Хаггинса растворов полимеров. Энтропия и энтальпия смешения.
   
5. 
   Явление фазового разделения в растворах полимеров. Типы фазовых диаграмм системы полимер-растворитель.
   
6. 
   Осмотическое давление растворов полимеров.
   
7. 
   Гидродинамические свойства макромолекул в растворе. Физические основы метода вискозиметрии.
   
8. 
   Представления о методах диффузии и седиментации для исследования растворов полимеров.
   
9. 
   Рассеяние света растворами полимеров. Использования метода для определения молекулярной массы, второго вириального коэффициента и радиуса инерции полимерного клубка.
   

1. 
   Полиэлектролиты и их классификация. Основные отличия полиэлектролитов от неионогенных полимеров.
   
2. 
   Диссоциация полиэлектролитов. Отличие от диссоциации низкомолекулярных электролитов. Уравнение Хассельбаха–Гендерсона.
   
3. 
   Электростатическая составляющая свободной энергии Гиббса G_el.) и ее экспериментальное определение из кривых потенциометрического титрования.
   
4. 
   Осмотическое давление растворов полиэлектролитов, эффект Доннана.
   
5. 
   Полиамфолиты. Изоэлектрическое и изоионное состояние.
   
6. 
   Нуклеиновые кислоты и белки как природные полиамфолиты.
   

1. 
   Основные задачи коллоидной химии, значение коллоидной химии для познания биологических процессов.
   
2. 
   Основные особенности коллоидного состояния материи.
   
3. 
   Классификация коллоидных систем.
   
4. 
   Понятие о дисперсности.
   
5. 
   Получение коллоидных систем: конденсация и диспергирование.
   
6. 
   Химические способы получения коллоидных систем.
   
7. 
   Очистка дисперсных систем, диализ, электродиализ, ультрафильтрация.
   

1. 
   Броуновское движение, диффузия, распределение коллоидных частиц в гравитационном поле, седиментация.
   
2. 
   Осмотические свойства коллоидных систем.
   
3. 
   Закономерности светорассеяния и светопоглощения коллоидных систем, явление Тиндаля.
   
4. 
   Оптические методы изучения дисперсных систем, ультрамикроскопия, нефелометрия, турбидиметрия.
   

1. 
   Избыточная поверхностная энергия и поверхностное натяжение на границе раздела фаз, уравнение Гиббса.
   
2. 
   Виды сорбции.
   
3. 
   Адсорбция и связь ее с поверхностным натяжением, поверхностно-активные вещества.
   
4. 
   Адсорбция из газовой фазы, изотерма Ленгмюра, строение адсорбционного слоя на границе раствор–газ.
   
5. 
   Адсорбция из растворов, обменная адсорбция, избирательная адсорбция, смачивание, флотация. Уравнение Фрейндлиха, области его применения.
   

1. 
   Электрокинетические явления, электрофорез, электроосмос.
   
2. 
   Строение двойного электрического слоя, теория Гельмгольца.
   
3. 
   Понятие электрокинетического потенциала.
   
4. 
   Строение мицеллы.
   

1. 
   Агрегативная и седиментационная устойчивость.
   
2. 
   Факторы стабилизации дисперсных систем.
   
3. 
   Коагуляция коллоидных систем.
   
4. 
   Факторы, вызывающие коагуляцию, коагуляция электролитами.
   
5. 
   Теории коагуляции: адсорбционная и электростатическая.
   

1. 
   Эмульсии, классификация, методы получения, стабилизация, обращение фаз в эмульсиях.
   
2. 
   Пены, методы получения, устойчивость. Физико-химические основы пеногашения.
   
3. 
   Аэрозоли, классификация, методы получения. Методы очистки от аэрозолей.
   
4. 
   Дымы и туманы. Причины агрегативной неустойчивости. Методы разрушения аэрозолей.
   

1. 
   Мыла. Моющее действие раствора мыла. Строение мыла.
   
2. 
   Коллоидная растворимость углеводородов в мицеллах мыла.
   
3. 
   Растворы ВМС. Переход полимера в раствор. Аномальная вязкость растворов ВМС.
   
4. 
   Гели и студни. Свойства гелей и студней. Явления синерезиса и тиксотропии.
   

РАЗДЕЛ 4. Словарь терминов (Глоссарий).

РАЗДЕЛ 5. Практикум по решению задач (практических ситуаций) по темам лекций.