第一章 生物无机化学概论 ppt课件

※ 生物无机化学即是用配位化学的原理和方法研究生物
分子与金属离子的相互作用。
1.1.2 生物无机化学的发展
第一次国际生物无机化学学术讨论会 于1970在美国举行。
第一本«生物无机化学» 于1973年出版， 该书由45位作者共同完成。
生物无机化学学科形成的标志：
1970年在美国首次召开生物无机化学会议， 1971年在美国创办生物无机化学学术刊物“无机生物化 学杂志”（J. Inorg. Biochem.）
应用无 机化学 的理论 和方法 在分子 水平上 研究生 物体内 和无机 元素有 关的各 种相互 作用的 学科
生物化学
生 物 无 机 化 学
无机化学
物质代谢 生物大分子的结构和功能 代谢调节机制
基因表达调控
无机原理
物质结构（原子、分子、配合物结构） 化学平衡 化学反应速率 化学热力学
元素性质
主族元素 副族元素
生物无机化学
BIOINORGANIC CHEMISTRY
欢迎同学们学习本课程！ Welcome you to Bioinorganic Chemistry Course
主讲：陈菲
关于课程的说明
1、讲授方式：课堂讲授（16学时）+专题讲座 与讨论（16学时）＋考查（4学时）
2、引用的教材：《生物无机化学讲义》 3、成绩评定方式：课堂PPT陈述+期末考试 4、考试形式：开卷
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。而对这种相互作用的阐明有赖于 无机化学和生物学两门学科水平的高度发展。
由于应用理论化学方法和近代物理实验方法研 究物质（包括生物分子）的结构、构象和分子能级的 飞速进展，使得揭示生命过程中的生物无机化学行为 成为可能，生物无机化学正是这个时候作为一门独立 学科应运而生。
Section1 绪论 Section 2 配位化学基本原理 Section 3 重要的生物配体
Section 1 绪论
1.1 什么是生物无机化学? 1.2 生物体中的无机元素 1.3 生物无机化学的研究课题 1.4 研究方法 (物理化学方法和生物方法)
对生命现象的认识： ——经典生物学：
从细胞水平看问题，无法合理解释
——生物化学：深入到分子水平上，认为：
各种具有不同生物功能的生物大分子都是由为数不 多的结构单元（如氨基酸、核苷酸、脂肪酸、单糖等有机基 本成分和一些无机离子）所组成。
各种生物功能是许多生物分子间有组织的化学反应 的表现，是许多配合准确、配合默契的化学反应的复杂的组 合。（牵一发而动全身）
—— 化学家：
• 研究生物大分子的结构-性质-功能； • 研究生物化学反应机理（热力学、动力学）
Metal complex in life --- red cell
The structure of hemoglobin (血色素)
The structure of heme (亚铁血红素)
Bind of Oxyຫໍສະໝຸດ Baiduen
The International Conference on Biological Inorganic Chemistry
1983 in Florence, Italy 1985 in the Algarve, Portugal 1987 in Noordwijkerhout, The Netherlands 1989 in Cambridge, USA 1991 in Oxford, UK 1993 in La Jolla, USA 1995 in Lubeck, Germany 1997 in Yokohama, Japan横滨[日本本州岛东南岸港
对细胞层次的无机化学研究
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。
1.1.3 生物无机化学的学科特点
强调生物无机化学实际上是应用无机化学，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的学科；
➢ 第一章 ➢ 专题讲座 ➢ 第四章 ➢ 专题讲座 ➢ 课堂讨论 ➢ 第二章 ➢ 专题讲座 ➢ 第三章 ➢ 考查
课程内容
生物无机化学概论 生物医用材料研究进展 环境生物无机化学 稀土在医药上的应用 同学分组陈述专题PPT 氧载体 纳米化学的研究进展 生物氧化还原反应中的金属蛋白和金属酶
第一章 生物无机化学概论
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。
1.1.4 参考文献
Inorganic Biochemistry: An Introduction
James A. Cowan The Ohio State University 1993, 1997
Principles of Bioinorganic Chemistry
市]
1999 in Minneapolis, Minnestoa 2005 H.k .(China)
我国生物无机化学学科的发展：
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。
生物小分子配体
生物大分子
分离出的生物大分子
生物体系
Oxygen transport
一个问题被长期忽视：金属离子在生物化学反 应的实现、组合中起着重要的作用，几乎所有的生 物功能都直接或间接地依赖于金属离子。可以说， 没有金属离子就没有生命。
各种生物功能是在金属离子直接或间接地作用 下，生物分子间有组织的化学反应的结果。
化学家参与生物化学的研究，在20世纪60年代 后期形成“生物无机化学”这一边缘学科。
生物无机化学学科的蓬勃发展：
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.）