Программа итогового государственного экзамена по направлению 511600 - "Прикладные математика и физика". - 28 стр.

гипотезы и перехода к термодинамическому описанию. Возможность существования
«молекулярных машин». Распределение Гиббса. Статистическая сумма молекулы.
Выражение термодинамических потенциалов через статистическую сумму.
2.4. Основные понятия и определения химической кинетики. Закон действующих масс.
Порядок реакции и константа скорости реакции. Кинетические кривые и их линейные
анаморфозы. Кинетика простых одностадийных реакций и сложных химических процессов.
Квазиравновесные и квазистационарные приближения. Математическое моделирование
реакций в биохимических системах. Быстрые и медленные переменные, редукция системы.
Качественный и компъютерный анализ режимов поведения системы.          Пространственно
распределённые процессы, автоволновые явления.
2.5. Химическое равновесие в замкнутой системе. Химический потенциал, его зависимость
от температуры, давления и концентрации. Активность и летучесть. Равновесия между
фазами. Связь константы равновесия с изменением стандартного термодинамического
потенциала реакции. Второе начало термодинамики и направление самопроизвольного
процесса в изолированной системе. Роль изменения энтропии в системах с большим числом
степеней свободы.
2.6. Живой организм как открытая неравновесная система. Понятия неравновесной
термодинамики открытых систем и их применимость к анализу процессов в живых
организмах. Первое и второе начала термодинамики в живых системах. Диссипативная
функция. Неравенство де-Донде и направленность биохимических процессов.
Термодинамическое сопряжение в системе реакций. Возможные физические механизмы
сопряжения. Обобщённые силы и потоки. Линейные феноменологические соотношения.
Принцип взаимности Онзагера. Стационарное состояние открытой системы, его
гомеостатические свойства. Теорема Пригожина. Эволюция системы вблизи равновесия.
Границы применимости линейной термодинамики.
2.7. Химические реакции в однородной конденсированной среде. Особенности реакций в
конденсированной фазе. Эффект клетки. Диффузионные и ориентационные ограничения
скорости. Кинетический и диффузионный режимы протекания реакций.
   Реакции с переносом зарядов. Электролитическая диссоциация, теория Дебая - Хюккеля,
дебаевский радиус, ионная сила, сольватация, активность ионов. Электрохимический
потенциал вещества, ионные и электронные равновесия, рК          реагентов, рН среды.
Окислительно-восстановительный потенциал, водородная шкала ОВП, стандартные
электроды. Сольватированный электрон.
2.8. Химические реакции в неоднородной среде. Поверхностные и адсорбционные явления,
Химическая и физическая адсорбция. Капиллярные силы, матричный потенциал. Природа
сил и теплота адсорбции. Изотермы адсорбции. Поверхностно активные вещества,
сурфактанты. Самосборка моно-, би- и мультислойных мембран, мицелл и липосом.
Биологическая мембрана как химически активная поверхность с селективной и управляемой
проницаемостью. Трансмембранный перенос вещества. Осмотическое давление как сосущий
потенциал. Явления тургора, ультрафильтрации, обратного осмоса.
   Перенос заряда в неоднородной среде. Двойной электрический слой. Потенциал Гальвани,
Вольта, электродный потенциал. ЭДС гальванического элемента. Топливный элемент, его
КПД. Электродиффузия, нернстовский и доннановкий потенциал на полупроницаемой
мембране.
2.9. Циклические процессы, катализ. Механизм каталитического ускорения реакций. Гомо- и
гетерогенный катализ. Уравнение Михаэлис-Ментен. Особенности биологических
высокомолекулярных катализаторов - ферментов. Автокатализ и самоторможение. Действие
эффекторов, аллостеричекие явления. Двухсубстратные ферментативные реакции.
Кооперативные эффекты в ферментативной кинетике.
2.10. Цепные процессы. Неразветвлённые цепные реакции. Зарождение, продолжение и
обрыв цепи. Катализ, инициирование и ингибирование цепных реакций. Примеры цепных
процессов полимеризации, окисления органических соединений, нерадикальных цепных
процессов. Нестационарные разветвлённые цепные процессы. Критические явления. Реакции