生物无机化学导论+2

内容简介

本书根据当今无机化学与生命科学的交叉研究热点和国内外报道的资料，结合作者的部分科研成果对第三版编著修订而成。全书分为绪论、重要的生物配体、金属配合物与核酸的相互作用、生物无机化学体系中的配位化学原理、氧载体、生物氧化还原反应中的金属蛋白和金属酶、固氮作用及其化学模拟、光合作用及其化学模拟、催化水解反应的金属酶、生物体中的碱金属和碱土金属及其跨膜运送、环境生物无机化学、现代分析方在生物无机化学中的应用、金属、金属基生物探针以及生物矿化与仿生合成共15章，是一部比较系统的、具有中国的生物无机化学教材和教学参考书。 本书可作为高等院校无机化学、化学生物学、生物化学、化学和环境化学等专业高年级本科生、研究生的教材也可供相关领域科研、技术人员参考使用。

目录

《现代化学基础丛书》序第四版序版序第四版前言第三版前言第1章 绪论 1.1 生物无机化学 1.2 生物无机化学在发展中的研究课题 1.2.1 金属酶和金属蛋白的结构能、催化机理以及模型化合物的构建 1.2.2 金属离子及其配合物与生物大分子的相互作用能的调控机制 1.2.3 生物矿化、生物纳米的程序化组装及智能仿生体系 1.2.4 金属离子与细胞的相互作用 1.2.5 几种元素的生物无机化学与环境生物无机化学 1.2.6 金属 1.2.7 金属酶和模拟酶的应用 1.3 生物体中的无机元素及其生能 参考文献第2章 重要的生物配体 2.1 氨基酸 2.1.1 氨基酸的分类 2.1.2 氨基酸的立体异构和旋光 2.1.3 氨基酸的酸碱质 2.2 蛋白质 2.2.1 蛋白质的分类 2.2.2 蛋白质的一级结构 2.2.3 维持蛋白质空间构象的作用力 2.2.4 蛋白质的二级结构 2.2.5 蛋白质的三级结构和四级结构 2.2.6 蛋白质的某些重要质 2.3 金属离子与氨基酸和蛋白质的相互作用 2.3.1 金属离子与氨基酸和蛋白质的结合模式 2.3.2 金属离子对蛋白质构象的调控 2.3.3 金属离子与蛋白质正确折叠、结构稳定化 2.3.4 金属离子与蛋白质错误折叠——分子疾病 2.4 核酸 2.4.1 核酸的化学组成与分类 2.4.2 核酸降解产物的化学结构 2.4.3 体内重要的游离核苷酸 2.4.4 核酸的结构 2.4.5 核酸与遗传信息传递 2.5 金属离子与核酸的相互作用 2.5.1 金属离子与核苷酸的相互作用 2.5.2 金属离子对DNA和RNA稳定的影响 2.5.3 金属离子在DNA、遗传密码转录和翻译中的作用 2.6 酶 2.6.1 酶的化学本质 2.6.2 酶的命名与分类 2.6.3 酶的催能 2.6.4 几种重要的辅酶或辅基 2.6.5 酶促力学 2.7 金属离子与酶的配合物 2.7.1 金属离子作为酶的辅助因子 2.7.2 金属离子作为酶的激活剂 2.7.3 与金属有关的酶的作用 2.7.4 金属离子、酶和底物的结合方式 2.7.5 金属酶的配体质与金属酶的催化活的关系 参考文献第3章 金属配合物与核酸的相互作用 3.1 核酸的结构特点 3.2 金属配合物与核酸的作用机制和基本反应 3.2.1 金属配合物与核酸的作用机制 3.2.2 金属配合物与核酸的基本反应 3.3 金属配合物与核酸作用的研究方法及影响因素 3.3.1 金属配合物与核酸作用的研究方法 3.3.2 金属配合物与核酸作用的影响因素 3.3.3 配体的影响 3.4 金属配合物与核酸作用的应用 3.4.1 核酸结构探针 3.4.2 分子光开关及比色传感器 3.4.3 化学核酸酶 参考文献第4章 生物无机化学体系中的配位化学原理 4.1 晶体场理论及其应用 4.1.1 晶体场理论的基本要点 4.1.2 晶体场理论的应用 4.2 过渡金属配合物的电子光谱和磁 4.2.1 配位体的电子光谱 4.2.2 荷移光谱 4.2.3 配位场光谱 4.2.4 过渡金属配合物的磁 4.3 配位化学反应 4.3.1 配位取代反应类型 4.3.2 配位水的取代反应 4.3.3 氧化还原电位和电子转移反应 4.4 溶液配位化学 4.4.1 配衡 4.4.2 金属离子对配体pKa的影响 4.4.3 配体的软硬 4.4.4 混配配合物及其生物意义 参考文献第5章 氧载体 5.1 天然氧载体 5.1.1 血红蛋白和肌红蛋白 5.1.2 蚯蚓血红蛋白 5.1.3 血蓝蛋白 5.2 氧载体的模型化合物 5.2.1 氧载体模型化合物研究概况 5.2.2 钴（Ⅱ）氧载体 5.2.3 铁（Ⅱ）载氧体 5.2.4 Vaska型氧载体 5.2.5 铜（Ⅰ）氧载体 5.2.6 人造载氧血液 参考文献第6章 生物氧化还原反应中的金属蛋白和金属酶 6.1 生物体的氧化还原反应 6.1.1 分子氧及其活化 6.1.2 生物氧化还原作用的类型 6.1.3 氧化还原酶的分类及其催化的反应 6.1.4 呼吸链与电子传递体 6.1.5 生物体内的氧化还原电位 6.2 血红素蛋白 6.2.1 细胞色素 6.2.2 细胞色素P450（简称P450） 6.2.3 过氧化物酶和过氧化氢酶 6.3 铁硫蛋白 6.3.1 Fe（Cys）4蛋白——红氧还蛋白 6.3.2 Fe2S*2（Cys）4蛋白——植物型铁氧还蛋白 6.3.3 Fe4S*4（Cys）4蛋白——高电位铁硫蛋白和细菌型铁氧还蛋白 6.3.4 含Fe3S*x簇的铁硫蛋白 6.3.5 铁硫蛋白模型物研究 6.4 铁蛋白与铁传递蛋白 6.4.1 铁蛋白 6.4.2 铁传递蛋白 6.5 铜蛋白 6.5.1 铜蛋白中的三种类型的铜 6.5.2 质体蓝素——Ⅰ型铜蛋白 6.5.3 牛超氧化物歧化酶——Ⅱ型铜蛋白 6.5.4 漆酶——含Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型铜的铜蛋白 6.6 维生素B12和辅酶B12 6.6.1 维生素B12及其衍生物的结构 6.6.2 钴胺素的质能 6.6.3 模型物研究 6.7 钼酶 6.7.1 黄嘌呤氧化酶 6.7.2 醛氧化酶 6.7.3 硝酸盐还原酶 6.7.4 亚硫酸盐氧化酶 参考文献第7章 固氮作用及其化学模拟 7.1 固氮酶 7.1.1 固氮微生物 7.1.2 固氮酶催化的反应 7.1.3 固氮酶的组成和结构 7.1.4 固氮酶作用机理 7.1.5 铁钼辅基模型化合物 7.2 双氮过渡金属配合物 7.2.1 氮分子的不活泼 7.2.2 双氮配合物成键方式 7.2.3 氮分子配位活化 7.2.4 配位氮分子的反应活 7.3 固氮酶模拟 7.3.1 钼铁硫原子簇化合物 7.3.2 钼-三氨基胺类配合物 7.3.3 其他模拟体系 7.4 氮循环的生物无机化学 7.4.1 硝化作用 7.4.2 硝酸盐的还原作用 参考文献第8章 光合作用及其化学模拟 8.1 光合作用的生物无机化学 8.1.1 光敏色素 8.1.2 光合作用的电子传递和两个光合系统 8.1.3 光合放氧 8.1.4 光合磷酸化 8.1.5 光解水放氢 8.2 叶绿素a的结构能 8.2.1 叶绿素a的分子结构 8.2.2 叶绿素a在活体内存在的状态 8.2.3 叶绿素a能 8.3 氢化酶 8.3.1 氢化酶的结构 8.3.2 氢化酶的催能 8.3.3 氢化酶的氧敏感 8.4 光合作用的化学模拟 8.4.1 阳光分解水制氢的简略分析 8.4.2 阳光光敏电荷转移配合物的结构能 8.4.3 阳光分解水制氢的复合均相催化体系 8.4.4 光合作用光化学反应中心的模拟研究 8.4.5 氢化酶金属中心的模拟研究 参考文献第9章 催化水解反应的金属酶 9.1 概述 9.1.1 水解酶分类 9.1.2 金属水解酶研究中的过渡金属离子探针 9.2 肽酶 9.2.1 羧肽酶A 9.2.2 羧肽酶B、二肽基羧肽酶和精氨酸羧肽酶 9.2.3 嗜热菌蛋白酶 9.3 酯酶 9.3.1 碱磷酸酯酶 9.3.2 紫色酸磷酸酯酶 9.3.3 磷酸双酯酶 9.3.4 核酸酶 P1 9.4 其他金属水解酶 9.4.1 碳酸酐酶 9.4.2 亮氨酸氨肽酶 9.4.3 Na+, K+-ATP酶 9.4.4 金属水解酶模拟 9.5 金属水解酶剂 9.5.1 基质金属蛋白酶剂 9.5.2 碳酸酐酶剂 9.5.3 磷酸双酯酶剂 参考文献第10章 生物体中的碱金属和碱土金属及其跨膜运送 10.1 碱金属和碱土金属在生物体内的分布能 10.2 生物膜 10.2.1 生物膜的化学组成 10.2.2 生物膜的结构 10.3 离子跨膜转运 10.3.1 离子跨膜转运的方式 10.3.2 钠-钾离子的转运过程 10.3.3 钙离子泵 10.3.4 钠钙交换 10.4 钙结合蛋白 10.4.1 钙调蛋白的结构 10.4.2 钙调蛋白在细胞代谢中的调控作用 10.4.3 其他钙结合蛋白 10.5 天然离子载体 10.5.1 环状离子载体 10.5.2 链状离子载体 10.5.3 通道载体 10.6 合成离子载体 10.6.1 冠醚 10.6.2 穴醚 10.6.3 链状多齿配体 参考文献第11章 环境生物无机化学 11.1 生物体与环境 11.1.1 生物圈与食物链 11.1.2 环境与生物的元素组成 11.1.3 生物富集 11.2 生物体内微量元素的代谢 11.2.1 吸收 11.2.2 分布 11.2.3 生物化学转化 11.2.4 排泄 11.3 微量元素的体衡与金属中毒 11.3.1 微量元素摄入量对人体健康的影响 11.3.2 金属中毒的一般机理 11.3.3 生物体对金属毒害的某些防护机制 11.3.4 体内金属浓度的控制 11.3.5 几种常用的金属中毒剂 11.4 金属硫蛋白 11.4.1 金属硫蛋白的结构 11.4.2 金属硫蛋白的生物合成与生能 11.5 工业污染金属元素 11.5.1 汞 11.5.2 镉 11.5.3 铅 11.6 金属酶（过氧化物酶）在环境治理中的应用 11.6.1 过氧化物酶在环境治理中的应用 11.6.2 环境治理用过氧化物酶的改造 参考文献第12章 现代分析方在生物无机化学中的应用 12.1 金属蛋白和金属酶的X射线晶体结构测定 12.2 外延X射线细结构谱测定金属蛋白的结构 12.3 电子吸收光谱法 12.3.1 电子跃迁的类型 12.3.2 电子吸收光谱的分析和应用 12.4 红外光谱法 12.4.1 金属蛋白和金属酶红外光谱研究的特点 12.4.2 红外光谱在金属蛋白和金属酶结构研究中的应用 12.5 旋光色散与圆二色法 12.5.1 旋光色散和圆二色研究金属配合物 12.5.2 金属蛋白和金属酶的旋光色散与圆二色及其应用 12.6 高分辨率核磁共振谱法 12.7 金属蛋白的顺磁金属中心及其环境的研究 12.8 铁蛋白的穆斯堡尔谱研究 12.9 核磁共振成像在生物无机中的应用 12.9.1 核磁共振成像简介 12.9.2 核磁共振成像原理 12.9.3 核磁共振成像的应用示例 12.10 光声成像在生物无机中的应用 12.10.1 光声成像简介 12.10.2 光声成像原理 12.10.3 光声成像技术在金属蛋白结构检测中的应用 12.11 荧光成像技术在生物无机化学上的应用 12.11.1 荧光成像原理 12.11.2 荧光成像技术在金属离子和蛋白质作用中的应用 参考文献第13章 金属 13.1 无机化学的研究范围 13.2 铂类药 13.2.1 类配合物活与结构的关系 13.2.2 顺铂作用的机理 13.3 钌 13.4 金 13.5 硒 13.6 铋 13.7 铑、锡、钛、镓和砷等无机 13.7.1 铑 13.7.2 锡 13.7.3 钛 13.7.4 镓 13.7.5 砷 13.8 重要的钒、锂、铜、锌、铬、锰、铁、钴、镍、稀土和锝等金属 13.8.1 钒 13.8.2 锂 13.8.3 铜 13.8.4 锌 13.8.5 铬 13.8.6 锰 13.8.7 铁 13.8.8 钴 13.8.9 镍 13.8.10 稀土 13.8.11 锝（99mTc）放射诊断 参考文献第14章 金属基生物探针 14.1 荧光生物探针和成像 14.1.1 荧光 14.1.2 荧光产生的基本原理 14.1.3 荧光探针的基本原理 14.1.4 荧光寿命成像 14.1.5 共聚焦显微镜 14.2 金属基生物探针 14.2.1 金属配合物用作生物成像探针的要求 14.2.2 金属配合物用作生物成像探针的优点 14.3 d6金属配合物生物成像剂 14.3.1 铱配合物 14.3.2 铼配合物 14.3.3 钌配合物 14.3.4 小结 14.4 d8金属配合物生物成像剂 14.4.1 典型铂配合物及其光物理质 14.4.2 发光金属铂配合物应用于生物探针和成像 参考文献第15章 生物矿化与仿生合成 15.1 生物矿物及矿化 15.1.1 生物矿物 15.1.2 生物矿化 15.2 仿生合成 15.2.1 小分子有机基质 15.2.2 大分子有机基质 15.2.3 细胞作为基质 15.3 仿生合成机理 15.3.1 模板化作用 15.3.2 受限的反应环境 15.3.3 非经典结晶机理 15.4 潜在应用 15.4.1 骨修复 15.4.2 牙齿修复 15.4.3 疫苗 15.4.4 参考文献索引