
【化】 bioinorganic chemistry
being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【醫】 bio-; living being; organism
【化】 inorganic chemistry
【醫】 abiochemistry; inorganic chemistry; mineral chemistry
生物無機化學(Bioinorganic Chemistry)是化學領域的重要分支學科,其核心研究對象是生物體内無機元素(尤其是金屬離子)的結構、功能及其在生命過程中的作用機制。以下從漢英詞典角度對其詳細解釋:
英文:Bioinorganic Chemistry
釋義:研究生物體系中無機元素(如鐵、鋅、銅等金屬離子)的化學行為、金屬蛋白/酶的結構與功能,以及金屬離子與生物分子相互作用的交叉學科。
例如:血紅蛋白(含鐵)、超氧化物歧化酶(含銅/鋅),研究其催化機制及金屬中心的電子傳遞過程。
生物體利用鈣、矽等無機離子形成骨骼、貝殼等硬組織的分子機制。
開發基于鉑(如順鉑)、钌等金屬的抗癌藥物,并研究其與DNA的相互作用。
通過解析生命過程中的無機化學原理,推動仿生材料、靶向藥物及環境修複技術的發展,例如模拟光合作用中錳簇的水氧化催化系統。
權威參考文獻:
《英漢化學辭典》(科學出版社)
Bertini, I. et al. Biological Inorganic Chemistry (University Science Books)
王夔《生物無機化學》(北京大學醫學出版社)
Lippard, S.J. Principles of Bioinorganic Chemistry (Oxford University Press)
Journal of Biological Inorganic Chemistry (Springer Nature期刊)
生物無機化學是生物化學與無機化學交叉形成的學科,主要研究生物體内無機元素(尤其是金屬元素)的存在形式、相互作用及其在生命活動中的功能。以下是其核心内容的綜合解析:
生物無機化學利用無機化學的理論和方法,探究生物體内無機離子、化合物與生物大分子(如蛋白質、核酸)的相互作用。它關注金屬離子與生物配體形成的配位化合物,分析其組成、結構及在代謝、催化等過程中的作用。
生命元素的功能
生物體内至少存在26種必需元素(如鈉、鉀、鈣、鎂等),這些元素需滿足三個條件:廣泛存在于多數生物中、缺乏時導緻生理異常、具有不可替代的特定功能。
金屬離子的作用機制
包括金屬離子在酶催化(如光合作用、呼吸作用中的金屬酶)、神經信號傳導、跨膜運輸中的調控機制,以及金屬蛋白的結構與功能關系。
生物配體與配合物
研究卟啉、多糖、維生素等生物配體與金屬離子形成的配合物,例如血紅蛋白中的鐵-卟啉複合物。
該學科通過化學模拟生物活性位點,揭示生命過程的分子機制,在疾病治療(如金屬藥物開發)、環境治理(污染物代謝研究)等領域有重要應用。
擴展說明:生物無機化學的誕生以1971年《Journal of Inorganic Biochemistry》創刊為标志,其研究手段需適應生物樣品的複雜性和環境敏感性。如需更完整的學科框架,可參考(砺儒雲課堂)和(原創力文檔)的詳細分類。
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