無機(jī)化學(xué)熱點(diǎn)-生物無機(jī)化學(xué)答辯演講講述課件

生物無機(jī)化學(xué)化學(xué)化工學(xué)院宋昊翰生物無機(jī)化學(xué)化學(xué)化工學(xué)院宋昊翰什么是生物無機(jī)化學(xué)?生物無機(jī)化學(xué)是介于生物化學(xué)和無機(jī)化學(xué)之間的內(nèi)容十分廣泛的一門新興的邊緣學(xué)科。什么是生物無機(jī)化學(xué)?

對生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)：

——經(jīng)典生物學(xué)：

從細(xì)胞水平看問題，無法合理解釋

——生物化學(xué)：深入到分子水平上，認(rèn)為：

各種具有不同生物功能的生物大分子都是由為數(shù)不多的結(jié)構(gòu)單元（如氨基酸、核苷酸、脂肪酸、單糖等有機(jī)基本成分和一些無機(jī)離子）所組成。

各種生物功能是許多生物分子間有組織的化學(xué)反應(yīng)的表現(xiàn)，是許多配合準(zhǔn)確、配合默契的化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜的組合。（牽一發(fā)而動(dòng)全身）

——

化學(xué)家：

?

研究生物大分子的結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-功能；

?

研究生物化學(xué)反應(yīng)機(jī)理（熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)）

對生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)：

——經(jīng)典生物學(xué)：無機(jī)化學(xué)熱點(diǎn)——生物無機(jī)化學(xué)答辯演講講述ppt課件無機(jī)化學(xué)熱點(diǎn)——生物無機(jī)化學(xué)答辯演講講述ppt課件無機(jī)化學(xué)熱點(diǎn)——生物無機(jī)化學(xué)答辯演講講述ppt課件

這個(gè)學(xué)科是在無機(jī)化學(xué)和生物學(xué)的相互交叉、滲透中發(fā)展起來的一門邊沿學(xué)科。它的基本任務(wù)是從現(xiàn)象學(xué)上以及從分子、原子水平上研究金屬與生物配體之間的相互作用。而對這種相互作用的闡明有賴于無機(jī)化學(xué)和生物學(xué)兩門學(xué)科水平的高度發(fā)展。由于應(yīng)用理論化學(xué)方法和近代物理實(shí)驗(yàn)方法研究物質(zhì)（包括生物分子）的結(jié)構(gòu)、構(gòu)象和分子能級(jí)的飛速進(jìn)展，使得揭示生命過程中的生物無機(jī)化學(xué)行為成為可能，生物無機(jī)化學(xué)正是這個(gè)時(shí)候作為一門獨(dú)立學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生。

這個(gè)學(xué)科是在無機(jī)化學(xué)和生物學(xué)的相互交叉、滲透中Metalcomplexinlife---redcell人類的紅細(xì)胞是雙面凹的圓餅狀。邊緣較厚，而中間較薄，就好像是一個(gè)甜甜圈一樣，只是當(dāng)中沒有一個(gè)洞而已。這種形狀可以最大限度的從周圍攝取氧氣。同時(shí)它還具有柔韌性，這使得它可以通過毛細(xì)血管，并釋放氧分子，直徑通常是6μm～8μm。Metalcomplexinlife---redThestructureofhemoglobin

(血紅蛋白)紅細(xì)胞中最主要成分是血紅蛋白，血紅蛋白是由珠蛋白與血紅素結(jié)合而成。Thestructureofheme(亞鐵血紅素)Thestructureofhemoglobin紅細(xì)無機(jī)化學(xué)熱點(diǎn)——生物無機(jī)化學(xué)答辯演講講述ppt課件我國生物無機(jī)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展：

1984年中國化學(xué)會(huì)在武漢召開“第一次全國生物無機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)”，標(biāo)志著我國化學(xué)工作者介入生物無機(jī)化學(xué)這一前沿領(lǐng)域。

生物小分子配體

生物大分子

分離出的生物大分子

生物體系對細(xì)胞層次的無機(jī)化學(xué)研究

近年來，我國在金屬配合物與生物大分子的相互作用、金屬蛋白結(jié)構(gòu)與功能、金屬離子生物效應(yīng)的化學(xué)基礎(chǔ)，以及無機(jī)藥物化學(xué)、生物礦化方面都有了相對固定的研究方向，并取得了一定的成績。我國生物無機(jī)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展：生物體中的無機(jī)元素：

生物體內(nèi)存在的各種元素，尤其是微量金屬元素與體內(nèi)有機(jī)配體所形成的配位化合物的組成、結(jié)構(gòu)、形成、轉(zhuǎn)化，以及在一系列重要生命活動(dòng)中的作用。生物體內(nèi)存在有鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、銅、鉬、錳、鈷、鋅等十幾種元素，它們能與體內(nèi)存在的糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸等大分子配體和氨基酸、多肽、核苷酸、有機(jī)酸根、O2、Cl-等小分子配體形成化合物，主要是配位化合物。如：金屬蛋白，金屬酶，維生素B12和B12輔酶，葉綠素，離子載體

生物體中的無機(jī)元素：無機(jī)化學(xué)熱點(diǎn)——生物無機(jī)化學(xué)答辯演講講述ppt課件金屬離子的生理功能

金屬離子參與細(xì)胞分裂、肌肉收縮、神經(jīng)脈沖的傳遞等過程。金屬離子對維持細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、對脂蛋白膜加固有重要作用；金屬離子還直接影響核糖體的結(jié)構(gòu)，從而影響蛋白質(zhì)的正常合成過程。體內(nèi)金屬離子的種類及濃度失調(diào)，將影響正常的生命活動(dòng)，如體內(nèi)缺乏鐵、銅、鈷會(huì)引起貧血；鎘離子過量與心血管病的發(fā)病有關(guān)；硒過量對肌體有毒，但過低能引起病毒誘發(fā)癌；先天性銅代謝障礙能引起威爾遜氏病。為控制體內(nèi)金屬元素的正常含量，常用一些金屬螯合劑（見螯合作用）來排除體內(nèi)過量的金屬元素。某些金屬配合物具有殺菌、抗病毒和抗癌等生物活性。其中順式-二氯二氨合鉑對生殖泌尿系統(tǒng)癌有較好療效，它能抑制癌細(xì)胞中DNA（脫氧核糖核酸）的復(fù)制。金屬離子的生理功能甲基汞超標(biāo)/汞中毒震驚世界的日本水俁病“水俁病”的罪魁禍?zhǔn)资钱?dāng)時(shí)處于世界化工業(yè)尖端的日本氮肥公司這個(gè)“先驅(qū)產(chǎn)業(yè)”的肆意發(fā)展，卻給當(dāng)?shù)鼐用窦捌渖姝h(huán)境帶來了無盡的災(zāi)難。在制造氯乙烯和醋酸乙烯的過程中，要使用含汞的催化劑，這使排放的廢水中含有大量的汞。當(dāng)汞在水中被水生生物食用后，會(huì)轉(zhuǎn)化成甲基汞。這些被污染的魚蝦通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物和人的體內(nèi)，甲基汞被人的腸胃吸收，侵害腦部和身體其他器官。進(jìn)入腦部的甲基汞會(huì)使腦萎縮，侵害神經(jīng)細(xì)胞，破壞掌握身體平衡的小腦和知覺系統(tǒng)?！八畟R病”使日本政府和企業(yè)日后為此付出了極其昂貴的治理、治療和賠償?shù)拇鷥r(jià)。甲基汞超標(biāo)/汞中毒震驚世界的日本水俁病“水俁病”的罪魁禍?zhǔn)资翘﹪喜康摹昂谀_病”長期飲用含砷量高的水可引發(fā)砷中毒,導(dǎo)致皮膚癌、黑腳病、神經(jīng)痛、血管損傷及壞疽以及增加心臟病的發(fā)病率等泰國南部的“黑腳病”長期飲用含砷量高的水可引發(fā)砷中毒,導(dǎo)致皮碘缺乏病是由于自然環(huán)境中缺乏碘而引起的一種嚴(yán)重危害人類身體健康的疾病