第一章 生物无机化学概论1

第一章生物无机化学概论

教师程寒

中南民族大学药学院1

1-1生命元素概述

1-2什么是生物无机化学1-3生物无机化合物的类型1-4生物无机化学研究的内容1-5生物无机化学的一般研究方法

1-621世纪的生物无机化学问题课程内容2

1-1生命元素概述

1.生命元素:维持生命所需的元素，也称必需元素。它们的缺乏会导致生物组织严重的、不可逆的损伤。

3(1)存在于正常组织中.(2)在各组织中有一定的浓度.(3)如果机体缺乏这种元素,将会引起生理或结构变化，重新引入这种元素，又会复原。(4)这些元素有专门的生物功能。生命元素特征：4RaFrRnAtPoBiPbTlHgAuPtIrOsReWTaHfLaBaCsXeITeSbSnInCdAgPdRhRuTcMoNbZrYSrRbKrBrSeAsGeGaZnCuNiCoFeMnCrVTiScCaKArClSPSiAlMgNaNeFONCBBeLiHeH生命元素在周期表中的位置5宏量元素：CHONPS占比例大，组成生物体中蛋白质、糖类、脂肪、核酸。常量元素：NaKCaMgCl，以离子形式存在。微量元素：FeZnCu

痕量元素：MnMoCoCrVNiFIBSe生物体中元素分布6>99.95%O,C,H,N,P,+Ca,Na,K,Cl,MgFe,Zn,Cu,V,Cr…..生物体中元素分布7体重70Kg的人的元素平均含量元素含量/g人-1元素含量/g.人-1元素含量/g.人-1H6580

Na70Mn<1

C12590

K250Mo<1

N1815

Mg42Co<1

O43550

Ca1700Cu<1

P680

Cl115Ni<1

S100

Fe6I<1

Zn1-2

8微量元素在维护和促进人体健康方面具有十分重要的作用：1.微量元素可诱导机体合成金属硫蛋

白，具有解毒作用

3.微量元素具有代谢调控作用2.微量元素可增强免疫力92.中性元素：除了必需元素之外，生物体内还有一些其它元素，如Sr、Al等，功能尚未清楚。3.有害元素：如Hg、Cd、和Pb。10生物体对元素的选择规律1.丰度规则2.生物可用性规则3.有效性规则4.最适营养浓度定律11一些典型的必需元素缺乏症12长期以来，人们把绝大多数碳的化合物称为有机化合物，它们主要由C、H、O、N、S、P等元素组成,而把其余的化合物都归于无机化合物的范畴。

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。

1-2什么是生物无机化学

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现在，人们已经认识很多生命过程都与过去认为“没有生命”的元素有关。这些无机元素包括金属元素及非金属元素。这些元素不仅对于维持生物大分子的结构至关重要，而且还广泛参与到各种生命过程中，为在物质输送、信息传递、生物催化和能量转换中起关键作用。这些无机元素在生物体内的状态和功能成为生物化学家及无机化学家共同感兴趣的课题。

14生物学无机化学生物无机化学研究生物体系内金属元素和其它无机元素在生物体内的形态、结构、特性和功能Structure——Property——ActivityRelationship对处于生命环境中的金属离子进行研究的学科机体中固有的金属元素环境接触中外来金属元素15

所谓生物无机化学，就是利用无机化学特别是配位化学的理论和方法，研究和阐明参与生物体（尤其是人体）中化学反应的微量元素（金属元素）所起的作用及它们同生物功能之间的相互关系的一门科学。定义16

生物无机化学作为一门独立学科是20世纪60年代酝酿并分化出来的:1970年，在美国Virginia州举行了首届国际生物无机化学会学术讨论会并将会议报告汇编成会议录《生物无机化学》（BioinorganicChemistry）这是第一部介绍生物无机化学的论著。1971年，英国科学家D.R.Williams的专著《生命金属》（TheMetalofLife）出版。同年，本学科的期刊BioinorganicChemistry

在美国问世（1979年更名为JournalofInorganicBiochemistry），标志着生物无机化学成为一门独立学科的建立，并为其向前发展开辟了道路。

发展简介17无机化合物在医药中的应用典范

1965年由美国科学家B.Rosenborg等人首次发现的，第一个具有抗癌活性的金