生物无机化学优质公开课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,生物无机化学,张宏伟,生物无机化学,概况,发展,研究,生物无机化学,概况,什么是生物无机化学,?,生物无机化学是介于生物化学和无机化学之间的内容十分广泛的一门新兴的边缘学科。,生物无机化学,概况,什么是生物无机化学,?,这个学科是在无机化学和生物学的相互交叉、渗透中发展起来的一门边沿学科。它的基本任务是从现象学上以及从分子、原子水平上研究金属与生物配体之间的相互作用。,生物无机化学,概况,生物无机化学,的特点,（1）,应用无机化学，尤其是配位化学的理论和方法，研究无机元素、无机化合物与生物体系或模拟体系相互作用,（2）,强调生物大分子的结构，尤其是活性中心周围微环境对生物功能的影响。,生物无机化学,发展,1977年成立了国际组织“国际无机生物化学协会”,1983年起每两年召开一次“国际生物无机化学学术会议”,1990年起每两年召开一次“国际应用生物无机化学学术会议”,1995年成立了“国际生物无机化学协会”，并出版了学术刊物“生物无机化学杂志”（J.Biol.Inorganic.Chem.）,生物无机化学学科的蓬勃发展：,生物无机化学,发展,1984年中国化学会在武汉召开“第一次全国生物无机化学学术讨论会”，标志着我国化学工作者介入生物无机化学这一前沿领域。,我国生物无机化学学科的发展：,生物无机化学,发展,近年来，我国在金属配合物与生物大分子的相互作用、金属蛋白结构与功能、金属离子生物效应的化学基础，以及无机药物化学、生物矿化方面都有了相对固定的研究方向，并取得了一定的成绩。,我国生物无机化学学科的发展：,生物无机化学,研究,生物体内存在的各种元素，尤其是微量金属元素与体内有机配体所形成的配位化合物的组成、结构、形成、转化，以及在一系列重要生命活动中的作用。,生物无机化学的研究对象：,生物无机化学,研究,生物体内存在有钠、钾、钙、镁、铁、铜、钼、锰、钴、锌等十几种元素，它们能与体内存在的糖、脂肪、蛋白质、核酸等大分子配体和氨基酸、多肽、核苷酸、有机酸根、O2、Cl-等小分子配体形成化合物，主要是配位化合物。,如：金属蛋白，金属酶，维生素B12和B12辅酶，叶绿素，离子载体,生物无机化学的研究对象：,生物无机化学,金属离子的生理功能,金属离子参与细胞分裂、肌肉收缩、神经脉冲的传递等过程。金属离子对维持细胞壁结构、对脂蛋白膜加固有重要作用；金属离子还直接影响核糖体的结构，从而影响蛋白质的正常合成过程。,体内金属离子的种类及浓度失调，将影响正常的生命活动，如体内缺乏铁、铜、钴会引起贫血；镉离子过量与心血管病的发病有关；硒过量对肌体有毒，但过低能引起病毒诱发癌；先天性铜代谢障碍能引起威尔逊氏病。,生物无机化学,金属离子的生理功能,为控制体内金属元素的正常含量，常用一些金属螯合剂（见螯合作用）来排除体内过量的金属元素。,某些金属配合物具有杀菌、抗病毒和抗癌等生物活性。其中顺式-二氯二氨合铂对生殖泌尿系统癌有较好疗效，它能抑制癌细胞中DNA（脱氧核糖核酸）的复制。,生物无机化学,研究,（1）金属离子及其化合物与生物大分子的相互作用,：与核酸、核苷酸的相互作用；,与蛋白质的相互作用,（2）金属蛋白和金属酶化学结构与功能的研究,（3）金属离子与细胞的相互作用研究,（4）离子载体,（能运载金属离子通过生物膜的有机配体）,（5）金属酶和模拟酶的应用,（6）电子传递反应,生物无机化学的研究课题,：,生物无机化学,研究,（7）生物矿化,生物无机化学的研究课题,：,生物矿物材料（骨、牙、软骨、软体动物外骨骼、蛋壳等）是矿物与基质构成的复合材料，其高度的装配有序性、特殊的理化性质、可控的动态性质和特殊的生物功能都引起人们的关注。,研究生物矿化这一生物无机化学基本反应，有望在医学和新材料的应用方面取得突破。,生物无机化学,研究,（,8,）金属药物,：,金属配合物抗癌药物如顺铂的应用，引起人们的关注。金属药物的研究将是今后几年的研究热点。,生物无机化学的研究课题,：,把偶然进入生物体的有毒金属离子通过螯合作用排出,把金属离子及其配合物合理地引入生物体，达到治疗的目的,药物中的金属及抗癌活性配合物的作用机理,生物无机化学,研究,（,9,）环境生物无机化学,：,从环境与生物体的相互作用出发，研究无机元素在环境中的存在形态、转化及其效应和人体健康的关系。,生物无机化学的研究课题,：,国内研究工作集中在：,与地方病和心血管病有关的碘、氟、铅、铬等；,结合动物和人体健康进行的汞、镉、铅、铜、锌、砷、铝和硒的研究；,结合作物生长开展的硼、锰、锌和钼的研究；,结合微量元素应用的潜在危害作用研究，如农用稀土研究等。,谢谢观看,