生物无机化学概论 ppt课件

《生物无机化学概论 ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化学学院无机化学教研室生物无机化学BioinorganicChemistry生物无机化学是由无机化学与生物学、医学等学科交叉所形成的一门独立的、系统的新兴学科。许多关键的生物过程都需要金属离子，包括呼吸、大量的代谢、固氮、光合作用、发育、神经传递、肌肉收缩、信号传导、以及对毒剂和诱变剂的防护等等。本课程在介绍生物大分子的结构、性能和研究生物大分子的物理化学方法的基础上，着重介绍含铁、锌、铜、钼、镍等金属酶、金属蛋白体系。此外，对无机药物化学等进行简要介绍。1.生物无机化学郭子建等编科学出版社（2006年）2.生物无机化学原理

2、席振峰等译北京大学出版社（2000年）3.生物无机化学导论计亮年等编中山大学出版社（2001年）4.生物无机化学原理杨频等编科学出版社（2002年）主要参考书目课时：30课时考核方式：（1）平时成绩30%（2）开卷考试70%目录第一章生物无机化学概论第二章生物大分子的结构及性质第三章生物无机化学中的物理化学方法第四章天然含铁氧载体及其模拟物第五章血红素蛋白及催化体系第六章铁的吸收、转运及储备第七章含锌酶和含锌蛋白第八章含铜蛋白及含铜酶第九章钼酶及含钼蛋白第十章镍酶第十一章医药中的金属：药物与疾病第十二章金属与人类健康第一章生

3、物无机化学概论第一节生物无机化学的历史沿革和现状第二节生命必需元素及其动态平衡第三节金属中心的结构与功能：金属生物大分子的分类第四节21世纪的生物无机化学问题第一节生物无机化学的历史沿革和现状生物无机化学（Bioinorganicchemistry或Inorganicbiochemistry）是无机化学和生物学等多个生命学科交叉所形成的一门新兴学科。传统的无机化学是研究碳化合物以外的各种元素及其化合物的组成、结构及性质的一门科学，一般认为与生物学或生命科学关系疏远。英国权威的词典CollinsEnglishDictionar

4、y新千年版对“无机”的解释是：没有生物组织的结构与特征；没有系统和结构；组成之间没有有序的关联；不是由生长产生的；人工的……。从20世纪50年代开始，随着现代分析测试技术的发展，可以很容易地测定出百万分之一甚至十亿分之一数量级含量的元素。通过这些灵敏的检测方法，人们发现许多生命过程均有微量或痕量无机（金属）元素的参与，并涉及元素周期表中的许多元素，尤其是第一过渡系元素。现代生物无机化学可以概括为“将无机化学的原理和方法用于研究生物体系中无机元素，尤其是金属元素及其化合物的结构及生理功能的一门交叉学科”。现代生物无机化学的研究

5、范围包括从分子水平上理解生命体系中无机元素的循环，环境、药物及营养体系中的无机元素的正、负作用，生物体系中金属酶、金属蛋白的结构及功能，金属与生物配体间的相互作用（生物配位化学），等等。生命体系无机化学的发展与完善经历了几十年的过程，以下一些关键的、代表性的发现为20世纪60年代生物无机化学成为一门独立的学科起到了举足轻重的作用：（1）生物配体对金属离子的热力学选择性。例如，对于后过渡金属离子来说，通常是含硫或含氮的配体与之配位；对于锰，则通常是含氧或含氮的配体；到钙离子，只有氧与之配位。这些发现与著名的Irving-Wil

6、liams序列及软硬酸碱理论相吻合。（2）镁离子通常与带高电荷的阴离子（如ATP4-）结合，而钙离子则与带低电荷的配体如EGTA或钙调蛋白结合。这一现象可以用离子大小对稳定常数的影响理论加以解释。（3）有毒金属离子通常与硫化学紧密联系在一起。例如镉、汞与金属硫蛋白的相互作用。（4）氧化－还原电位及自旋态的调控形成了如肌红蛋白生物功能原理的基础，并使蓝铜蛋白及细胞色素的本质性问题得到了深入的研究。这些里程碑性的工作为生物无机化学学科的形成奠定了重要基础。特别需要提及的是，顺铂这一无机物作为抗癌药物在世界范围内的广泛使用是无机化

7、合物在医药中应用最成功的典范。生物无机化学的许多热点问题正吸引着化学、生物学、医学等学科的注意力。21世纪是生命科学的世纪，生物无机化学面临着前所未有的挑战和机遇。如何回答现代生命科学所提出的问题将是今后几十年生物无机化学的重点。第二节生命必需元素及其动态平衡生命是一个复杂的过程，但人们普遍认为不管是什么样的生命形式，都应满足以下六个必需条件或应具备以下六种能力：（1）能够从“它”周围环境的原材料中生产它自己所需的组成成分；（2）能够从“它”周围的环境中吸取能量并将其转化为不同形式的功，从而使自身保持生存；（3）催化能够维持

8、其生命活动的各种化学反应；（4）为生物合成及其他生物过程提供准确的信息以保证其准确地再生；（5）使其自身保持相对地隔离状态，从而保证与外部环境的交换在严格地条件下进行；（6）调控其自然活动，以便在环境改变的情况下保持其动态结构。细胞是生物形态结构和生命活动的基本单位，所以最简单的生物体系为