章生物无机化学概论1
节生物无机化学的概念1
第二节生物体中天然存在的无机元素种类及其生物学功能2
一、生命必需元素构成自然界生物体及生命活动的分子基础2
二、生物体中的元素组成3
三、生物体无机元素的生物学功能5
第三节生物无机化学的研究概况6
一、生物体对金属离子的生物利用性——选择、摄取、浓度控制和应用6
二、生物矿化、生物纳米的程序化组装及智能仿生体系7
三、金属蛋白和金属酶的结构和功能、催化机理及模型化合物的构建8
四、金属酶和模拟酶的应用8
五、金属离子及其配合物与生物大分子的相互作用及功能的调控机理9
六、金属离子与细胞的相互作用10
七、生物无机化学的应用研究10
参考文献11
第二章生物无机化学的化学原理12
节化学键和价键理论12
一、基本概念12
二、化学键14
三、价键理论16
四、分子轨道理论19
第二节酸碱的概念23
一、酸碱电离理论23
二、酸碱溶剂理论24
三、酸碱质子理论24
四、酸碱电子理论24
第三节生物无机化学中的配位化学原理25
一、晶体场理论及其应用25
二、配合物的稳定性28
参考文献36
第三章生物无机化学的生物学基础38
节生物无机化学中的重要生物配体38
一、氨基酸38
二、蛋白质43
三、核酸56
第二节生物配体的配位化学62
一、金属离子与氨基酸和蛋白质的相互作用62
二、金属离子与核酸的相互作用65
第三节生命活动的基本单位——细胞68
一、细胞的基本概念68
二、细胞的结构69
三、细胞的基本共性78
第四节生物膜系统79
一、生物膜的基本成分79
二、生物膜的结构模型86
第五节物质的跨膜运输87
一、膜转运蛋白88
二、小分子物质的跨膜运输90
三、胞吞作用与胞吐作用95
参考文献97
第四章生物体对金属元素的生物利用98
节生物体对金属元素的选择98
一、自然选择与生命元素丰度98
二、元素的生物可利用性与生命元素丰度107
第二节生物体中的碱金属和碱土金属108
一、碱金属和碱土金属在生物体中的分布与功能108
二、碱金属和碱土金属的跨膜运输111
三、钙调蛋白125
第三节生物体对铁元素的摄取、转运和储存133
一、铁元素氧化应激性和生物有效性134
二、铁的摄取135
三、铁元素的转运145
四、储铁蛋白——铁元素的储存159
第四节生物体中铁结构单元163
一、铁硫簇合物163
二、血红素辅基173
参考文献176
第五章天然氧载体及双氧运输178
节引言178
一、地球生命吸收能量机制的演变178
二、天然的氧载体179
第二节血红蛋白和肌红蛋白180
一、血红蛋白和肌红蛋白的结构180
二、血红蛋白和肌红蛋白的载氧作用182
第三节蚯蚓血红蛋白185
一、蚯蚓血红蛋白的结构186
二、蚯蚓血红蛋白的氧合作用187
参考文献188
第六章生物氧化还原反应中的血红素蛋白和酶190
节生物氧化还原反应190
一、氧化还原电位190
二、氧化还原酶192
三、线粒体氧化体系与氧化磷酸化194
第二节细胞色素：电子传递197
一、细胞色素的存在性197
二、细胞色素光吸收及其血红素辅基的基本结构198
三、细胞色素c199
四、细胞色素b204
五、细胞色素c氧化酶205
第三节含血红素的催化蛋白207
一、细胞色素P450酶：转移氧原子至非活化底物207
二、过氧化物酶：双电子还原过氧负离子的脱毒和利用214
参考文献220
第七章食品中的无机化学222
节概述222
一、人体中的矿质元素222
二、食品中的矿质元素224
三、食品的灰分224
四、食品矿物质强化225
第二节矿物质对食品物化性质的作用229
一、食品中常见矿物质的化学与功能性质230
二、食品中常见金属离子的存在对食品颜色的影响233
三、食品中常见金属离子的存在对食品香味的影响235
四、食品中常见金属离子的存在性对食品味觉的影响236
五、食品中常见金属离子的存在对食品形态的影响238
第三节食品中典型有毒矿质元素污染及其安全性评价240
一、镉240
二、铅245
三、汞251
四、砷255
五、铝263
参考文献267

生物无机化学近年来取得突飞猛进的发展。本书着重梳理了生物无机化学在发展中形成的基础概念和理论。全书共分七章,包括生物无机化学概论、生物无机化学的化学原理、生物无机化学的生物学基础、生物体对金属元素的生物利用、天然氧载体及双氧运输、生物氧化还原反应中的血红素蛋白和酶、食品中的无机化学本书可作为高等院校化学、生物学、药学、环境科学、食品科学等相关学科的研究生、本科生教材,也可供相关领域科研、技术人员参考使用。