生物无机化学 意思解释

生物无机化学是一门正在发展其体系的新学科。一个活的生物体必须具有储存和传递信息，繁衍后代，调节机体和适应环境，利用从环境来的物质和能量的功能。科学发展到现在，人们试图从分子水平来解释生命现象。实际上，自然界大量具有生物功能的分子，是由为数不多的结构单元——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构成。研究表明，金属离子在血红蛋白、羧肽酶等物质生化反应的实现和组合中起重要作用。绝大多数的酶要靠金属离子表现其活性，维持生物体内水和电解质的平衡也需要金属离子;此外，血液、凝固、肌肉收缩等都与金属离子有关。几乎所有生物功能直接间接地都依靠金属离子。没有金属离子，就没有生命。在这个基础上，从本世纪60年代后期起逐渐形成了生物无机化学这门新学科。生物无机化学的研究对象主要是在生命过程中起作用的金属(和少数非金属)离子及其化合物，这些物质有的是生命必需的。它们所参加的反应起着物质和信息的运送，反应速度和进度的调节，生物体的结构组成以及在众多反应中发挥开关、调节、传递、控制等作用。此外，它还研究一些并非生物必需的，甚至有害的元素及其化合物。无论必需元素化合物的功能，还是有害元素的毒性都是它们的生物活性，就是要研究这些生物活性物质的结构-性质-活性的关系，以及它们在体内环境中所参与的反应机理。可以把含金属的生物分子，大体分作各种蛋白质(包括各种酶)、肽、核酸及类似物(核苷酸及环核苷酸、RNA与金属离子等)以及光敏氧化物质(叶绿素)、无机硬组织(骨及软骨)、离子运载体(一般是大环配体低分子量配合物)等几类。这些生物分子都是由金属离子与生物配体(主要是蛋白质)组成的各种配合物。因此，生物无机化学的研究对象主要是这些有生物功能的金属和生物配体以及由它们构成的含金属(和少数非金属)的生物分子。因此，生物无机化学也可以说是研究关于生物体内所有金属元素和大部分非金属元素功能的学科。它是最近十几年才迅速发展起来的一门无机化学与生物化学之间的边缘学科。目前，此学科具有两个特点，一是对这门尚未定型的学科有不同的见解与思路，例如认为只要涉及生物体甚至生态环境中的各种无机元素的问题，都是生物无机化学问题，这样就把传统上本属流行病学、营养学、土壤化学、水化学等方面的一部分内容都划入生物无机化学之中，这是不太合适的;另一个特点是，目前有很多研究工作，如载氧配合物、细胞色素、少数几种酶等正吸引着大量科学家的注意，研究虽然也很深入，但还不能将这些工作总结成生物无机化学的整体学科体系，还缺乏系统性和概括性。一般材料以研究生物体内有无机元素参与的有生物活性的化合物的结构-性质-活性关系为主要线索，选择有典型的、各有特点的一些内容来介绍。生物无机化学的基本研究方法可以概括为：认识一种元素与生物体的关系，这包括确定一种元素对某种生物的必需性、生物功能，生物对它的摄入、它在生物体内的代谢、运送和分布、它的生物活性化合物的结构-性质-生物效应关系等等。这些无一不与它的基本化学性质有关。生物无机化学的研究和生物化学、临床医学、卫生学及营养学对微量元素的研究根本不同之处就在于，它是以基本化学性质为基础来研究的。总的来说，金属离子通过与不同配体结合可处于不同状态而运转于体内。研究含金属或某些非金属元素的生物功能分子有两个大的领域，可概括如下：

人体与某些金属元素有关的疾病 (见表)。

表 某些金属元素与有关疾病