Отборочный этап Ломоносов по Фундаментальной медицине 8-10 класс задания и ответы 06-13.11.2026

Олимпиада отборочного этапа Ломоносов по Фундаментальной медицине 8-10 класса задания и ответы: 06 по 13 ноября 2026. Полный доступ к ответам и разбору всероссийской олимпиады, проходящей на площадке olymp.msu.ru

Скачать полные задания и ответы

Олимпиада Ломоносов по Фундаментальной медицине 8-10 класс

Задание 1. Основным этиологическим фактором пародонтоза (воспаление поддерживающих зубы тканей) является микробная зубная биопленка. Эти сложные микробные сообщества организованы в слои: ближайший к поверхности зуба слой палочкообразных бактерий Actinomyces; промежуточный слой, обогащенный веретенообразными клетками (Fusobacterium nucleatum, Tannerella forsythia); внешний слой, содержащие ключевые патогены пародонта (Porphyromonas gingivalis и Prevotella intermedia). Помимо пародонтоза, зубные биопленки участвуют в патогенезе зубного кариеса, главный этиологическим фактором которого признаны Streptococcus mutans, сильное ацидогенное действие которого способствует деминерализации эмали. Хотя механическая чистка зубов, нарушающая структуру биопленки, остается основным средством профилактики кариеса и пародонтоза, она часто недостаточна из-за ограниченного доступа к биопленке в глубоких карманах, что требует дополнительного использования систем доставки лекарств для подавления роста микроорганизмов. При этом важно сохранять полезные виды, способствующие оральному гомеостазу, такие как Streptococcus salivarius. Неселективные антимикробные средства могут нарушать экологический баланс оральной микробиоты и вызывать вторичные осложнения.
Для борьбы с патогенными микроорганизмами, вызывающими кариес и пародонтоз, было разработано комплексное средство, которое назвали «AgCN», включающее несколько действующих компонентов.
Для получения этого препарата 200 мл водного раствора, содержащего по 10 г веществ А и В, нагревали в герметичном реакторе при 200°С в течение 3 ч. После охлаждения реакционной смеси ее центрифугировали, а затем надосадочную жидкость пропустили через фильтр с диаметром пор 450 нм. Фильтрат подвергли длительному диализу против дистиллированной воды с использованием целлюлозной мембраны с порогом отсечения 1000 Да. Окружающую диализный мешок воду регулярно меняли на свежую порцию. В результате получили 300 мл интенсивно окрашенного раствора с концентрацией растворенных веществ 2 мг/мл (образец «CN»). К полученной смеси прибавили порциями при перемешивании водные растворы веществ С (0.17 г) и D (0.35 г), после чего продукт вновь очистили диализом.
Изучение антимикробной активности полученного препарата в сравнении с образцом «CN», а также образцами, полученными смешиванием водных растворов А и В (или C и D) дало следующие минимальные ингибирующие рост бактерий концентрации (мкг/мл):
Образец: «AgCN»
S. salivarius: 900
S. mutans: 110
A. actinomycetemcomitans: 110
P. intermedia: 50

Образец: «CN»
S. salivarius: 1700
S. mutans: 1500
A. actinomycetemcomitans: 1300
P. intermedia: 900

Образец: C + D
S. salivarius: 150
S. mutans: 150
A. actinomycetemcomitans: 150
P. intermedia: 150

Образец: A + B
S. salivarius: 400
S. mutans: 350
A. actinomycetemcomitans: 400
P. intermedia: 300
Вещества A-D могут быть выбраны из следующего списка: аскорбиновая кислота, боргидрид натрия, глюкоза, лимонная кислота, натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, нитрат серебра, сульфат железа(III), сульфат алюминия.
1. Приведите возможные варианты веществ A-D. Выбор аргументируйте и при необходимости подтвердите расчетом.
2. Опишите процессы, протекающие на первой стадии синтеза (взаимодействие А+В). При необходимости приведите уравнения реакций. Почему в ходе диализа объем очищаемой от примесей смеси увеличился?
3. Опишите процессы, протекающие на второй стадии синтеза (добавление C, D). При необходимости приведите уравнения реакций.
4. В каком порядке необходимо добавлять растворы C и D на второй стадии синтеза? К чему приведет изменение порядка их добавления?
5. Из приведенных в таблице образцов выберите тот, который проявляет наиболее сильные антимикробные свойства и который Вы бы использовали в профилактике и терапии кариеса и пародонтоза.
6. Попытайтесь расшифровать придуманное авторами название «AgCN», учитывая, что по-русски этот продукт мог быть назван «СУН». Кратко опишите структуру и (при возможности) физические и химические свойства этого объекта.
→Узнать ответ

Задание 2. В токсикологическое отделение поступили три пациента, отравившиеся переизбытком химических веществ: NaF, BaCl₂ и CO. Вам предстоит определить их мишени и предложить способы химической защиты.
Справочная информация
В организме имеются следующие мишени:
Обозначение отравляющего вещества: А
Упрощенное описание мишени: Ионы Ca²⁺ в биологических жидкостях
Значение мишени для организма: Необходимы для нормальной работы мышц и других процессов

Обозначение отравляющего вещества: Б
Упрощенное описание мишени: Калиевый канал — белок, пропускающий K⁺ через клеточную мембрану
Значение мишени для организма: Поддерживает работу нервных и мышечных клеток

Обозначение отравляющего вещества: В
Упрощенное описание мишени: Гемоглобин с железосодержащим участком, условно Hb — FeII
Значение мишени для организма: Обратимо связывает кислород и переносит его
При установлении соответствий используйте следующие сведения:
Блокирование белков может осуществляться путем ковалентного связывания, изменения рН, блокирования активной зоны
Ионные каналы блокируют ионы одинакового заряда и схожего размера
На складе имеются: Na₂SO₄, CaCl₂, NaCl, Na₂CO₃, O₂, H₂O.
Вопрос 1. Предложите способ определения
Предложите способ надежного качественного химического определения наличия каждого из токсинов в пробе крови, доступные реагенты не ограничены.
→Узнать ответ

Задание 2. Найдите мишени
Для каждого токсичного вещества:
Укажите действующую частицу: молекулу или ион. Для солей запишите уравнения диссоциации.
Установите соответствие отравляющих веществ А, Б, В с формулами .
Объясните, в каких условиях указанные вещества являются токсичными, а в каких — не являются.
→Узнать ответ

Задание 3. Предложите способ нейтрализации
Выберите из списка (указанные ранее) подходящее вещество для защиты от каждого токсина, укажите все возможные варианты.
Запишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций.
Ответьте дополнительно:
Почему образование осадка может уменьшить количество свободного токсичного иона?
Как изменение pH влияет на эффективность антидотов?
→Узнать ответ

Задание 4. Разные способы введения
Для каждого антидота опишите несколько способов, которыми теоретически их можно ввести в организм. Возможные теоретические способы введения веществ: перорально (в составе таблетки, раствора, капсулы), внутривенно (в составе раствора), внутримышечно (раствор, суспензия), ингаляционно (в виде газа, аэрозоля),
Обоснуйте самый эффективный способ введения
Опишите возможные эффекты вещества в каждом из способов введения
Почему некоторые способы введения не подходят для некоторых веществ?
→Узнать ответ

Задание 5. Нежелательные действия антидота
Вещество, связывающее токсин, может взаимодействовать и с собственными молекулами организма. Такие побочные реакции способны уменьшить эффективность защиты или нарушить состав биологических жидкостей.
Рассмотрите три вещества из предыдущего задания: CaCl₂, Na₂SO₄ и Na₂CO₃.
Учитывайте расположение веществ в разных компартментах организма, предпочтительные способы введения.
№: 1
Частица: Na⁺
Среда: Кровь, межклеточная жидкость

№: 2
Частица: K⁺
Среда: Внутриклеточная жидкость

№: 3
Частица: Ca²⁺
Среда: Кровь, межклеточная жидкость

№: 4
Частица: Mg²⁺
Среда: Кровь, межклеточная жидкость

№: 5
Частица: Cl⁻
Среда: Кровь, межклеточная жидкость

№: 6
Частица: HPO₄ 2-
Среда: Кровь, межклеточная жидкость, внутриклеточная жидкость

№: 7
Частица: HCO₃ —
Среда: Кровь, межклеточная жидкость

№: 8
Частица: H⁺, в повышенной концентрации
Среда: Желудочный сок
1) Запишите возможные химические реакции для каждого из антидотов
2) Предположите, какая реакция будет протекать активнее, нейтрализации антидота или побочная
→Узнать ответ

Задание 3. Кофе и чай.
Люди пьют чай и кофе каждый день на протяжении многих сотен лет. Споры о пользе или вреде этих напитков продолжаются уже не одно десятилетие, и, по-видимому, нет ответа, единого для всех — все зависит от здоровья и состояния организма. Структура одного из интересных растительных гормонов, входящих в состав кофейных зерен, приведена на рисунке (соединение 1)
При нагревании, например при обжарке кофейных зерен, соединение 1 превращается в другое вещество — один из витаминов группы В.
Вопрос 1. Изобразите структурную формулу витамина, получаемого при нагревании соединения 1. Как называется этот витамин?
Вопрос 2. Нужно ли для облегчения усваивания этого витамина пить кофе с молоком? Обоснуйте свой ответ с указанием того, какие химические функциональные группы в структуре витамина обуславливают ваш ответ.
Вопрос 3. Какое заболевание, имеющее как кожные, так и кишечные симптомы, вызывает хронический недостаток этого витамина? Присутствие какой аминокислоты в шоколаде позволяет восполнить недостаток этого витамина? Обоснуйте свой ответ. Какой тип рациона — чисто растительный или с присутствием животной пищи — лучше будет подходить для терапии этого заболевания? Почему?
Одним из важнейших для потребителя компонентом кофе, да и чая тоже, является кофеин. Это растительный алкалоид, обладающий горьким вкусом. Биосинтез кофеина в растениях происходит по следующей схеме:
Вопрос 4. Как меняется растворимость в воде по мере превращения для всех приведенных на схеме соединений? Обоснуйте свой ответ с указанием того, какие химические функциональные группы в структуре приведенных веществ обуславливают ваш ответ.
По данным FDA 0,4 г кофеина в день не ассоциируется с негативными последствиями, но важно, чтобы это количество было употреблено не менее чем за два-четыре приема в течение дня, а не за один прием. Употребление чистого кофеина может привести к очень тяжелым последствиям для организма.
Вопрос 5. Известно, что в высушенном черном чае содержится около 3% кофеина, а в кофе сорта робуста в среднем 2,5% от сухой массы зерна. В чаепитии принимало участие 6 человек. Для заваривания чая в заварочном чайнике (250 мл) взяли 5 чайных ложек сухого черного чая (3 г чая в ложке). Каждый выпил по две небольшие чашки чая объемом 150 мл. Потом пришло еще двое друзей, но им чая уже не досталось. Поэтому хозяин предложил сварить им кофе, для чего он взял 5 чайных ложек молотого кофе (2 г кофе в ложке) на 400 мл воды, и двое опоздавших друзей разделили кофе поровну. Кто из пришедших употребил большее количество кофеина — те, кто пил чай или те, кто пил кофе, если экстрактивность кофеина из чая составляет примерно 45%, а из молотого кофе — около 22%? Можно ли было тем, кто пил чай выпить еще и по чашке кофе, а тем кто пил кофе, выпить еще по чашке чая, не превышая дозы в 0,4 г кофеина? Ответ подтвердите расчетами.
→Узнать ответ

Задание 4. Химический элемент натрий встречается внутри всех клеток и во внеклеточных жидкостях организма человека.
1. Где больше ионов натрия: внутри или снаружи клеток?
2. Каково направление перемещения ионов натрия через клеточную мембрану по концентрационному градиенту и по электрическому?
3. Какие молекулярные механизмы трансмембранного транспорта ионов натрия Вам известны? Назовите виды трансмембранного транспорта, к которым они относятся.
4. По каким причинам может происходить избыточное накопление ионов натрия в организме человека? Каковы возможные механизмы, приводящие к этим нарушениям гомеостаза ионов натрия? Что происходит с клетками организма человека в таких условиях? Каковы последствия таких нарушений натриевого гомеостаза для организма человека?
5. При заболеваниях печени концентрация ионов натрия в плазме крови может сильно снижаться, что приводит к энцефалопатии. Объясните механизм снижения концентрации ионов натрия в плазме крови при нарушении функции печени. Что происходит с клетками в таких условиях?
6. Однако смертельным осложнением коррекции дефицита ионов натрия в плазме крови быстрым внутривенным введением гипертонических растворов и даже физиологического раствора (0,9% раствор NaCl) является демиелинизация нейронов головного мозга. Объясните, почему возникает потеря миелиновой оболочки у нейронов в центральной нервной системе при быстром восстановлении концентрации ионов натрия?
→Узнать ответ

Задание 5. В туристическом походе один из участников получил глубокую рану от грязного гвоздя. В аптечке есть: раствор йода 5%, перекись водорода 3%, этиловый спирт 70%, бриллиантовый зелёный («зелёнка»), марганцовка (KMnO₄, кристаллы). Напарник предлагает ему залить рану всем, что есть в аптечке — «на всякий случай, чтобы наверняка».
Входные данные:
— йод и зелёнка — спиртовые растворы, прижигают, применяются для обработки кожи вокруг раны, а не в самой ране (могут повредить ткани и вызвать ожог);
— перекись при контакте с раной вспенивается: фермент каталаза в тканях разлагает H₂O₂ с выделением O₂ — пузырьки механически вымывают грязь и микробов;
— спирт 70% дезинфицирует кожу, но в глубокой ране вызывает ожог тканей;
— KMnO₄ — сильный окислитель; концентрированный раствор вызывает ожог, для промывания используют только бледно-розовый раствор;
— одновременное смешивание антисептиков может привести к непредсказуемым реакциям (например, окислительно-восстановительным между KMnO₄ и спиртом/перекисью).
Задание.
1) Обоснуйте, почему «залить всем что, есть в аптечке» — опасная идея.
2) Выберите оптимальную схему обработки глубокой загрязнённой раны из имеющихся средств и укажите порядок применения.
Объясните химический смысл пенообразования при обработке перекисью.
→Узнать ответ

Задание 6. Лаборант Петя решил проверить субстанцию натрия тиосульфата пентагидрата. Для проверки качества данного вещества Петя взял две навески субстанции, первую навеску растворил в воде, прибавил избыточное количество хлористоводородной кислоты 25 %, при этом образовался осадок. Для второй навески Петя решил провести титриметрическое определение. Для этого навеска массой 0,479 г была растворена в 25 мл воды, и полученный раствор титровался 0,05 М раствором йода. В качестве индикатора Петя добавил 1,0 мл крахмала раствора 1 %.
1. Запишите уравнение всех реакций.
2. Сколько электронов отдает один тиосульфат-ион в реакции с иодом?
3. Определите объём пошедшего на титрование раствора иода, если субстанция содержит 99,5% натрия тиосульфата пентагидрата.
4. Почему в качестве индикатора использовался крахмал и можно ли было обойтись без него.
5. Можно ли иодометрическое титрование проводить в щелочной среде?
6. Натрия тиосульфат можно использовать как детоксицирующее средство. Основной механизм детоксикации при отравлении синильной кислотой и ее солями заключается в превращении цианида в тиоцианат-ион, который относительно нетоксичен. Напишите уравнение протекающей реакции.
→Узнать ответ