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目 录1

绪言1

第一章 导论1

一、背景材料3

（一）氨基酸、肽和蛋白质3

（二）蛋白质5

（四）氧化还原反应 67

（三）溶解，变性中的蛋白质及其他7

（四）酶9

（五）酶作用的机理10

（六）细胞11

（七）细胞成分13

（八）哺乳动物细胞的控制14

二、金属蛋白质与金属－蛋白质络合物15

（一）金属蛋白质（包括金属酶）15

（二）金属活化蛋白质或金属－蛋白质络合物（包括金属活化酶）15

三、金属在金属蛋白质系统中的作用列举数例18

（一）触发与控制机理19

（二）结构的影响20

（三）路易斯酸的行为21

（四）氧化还原反应23

四、在研究工作中过渡金属离子的作用26

一、过渡元素：配位数和立体化学28

第二章过渡金属离子的性质28

二、过渡金属络合物中的结合键31

（一）晶体场理论31

（二）分裂晶体场的含义33

（三）C.F.S.E．的推断38

（四）配位场理论40

（五）分子轨道理论41

三、电子光谱44

（一）电荷－转移谱带44

（二）d→d光谱45

四、过渡金属离子的磁性52

（三）低对称络合物52

五、铜和铁络合物的电子性质59

（一）铜59

（二）铁60

六、过渡金属络合物的反应动力学和机理60

（一）八面体络合物中配位体的取代作用61

（二）络合物的生成，配位水的置换64

（三）四方平面络合物中的取代作用66

（五）钴（Ⅲ）络合物的碱水解氧化还原机理73

第三章金属蛋白质和其他含金属生物分子的研究76

一、生成常数（稳定性常数）82

生成常数的测定83

二、影响金属络合物稳定性的因素89

（一）（a）类和（b）类金属89

（二）“硬”酸碱和“软”酸碱90

（三）Irving-Williams稳定性系列90

（四）由生成常数数据而得出的某些结论91

三、金属离子与氨基酸、肽和蛋白质间的相互作用93

（一）氨基酸和肽93

（二）金属－蛋白质络合物95

四、关于金属蛋白质和其他含金属体系的研究96

（一）金属束缚96

（二）金属酶中金属的立体化学和氧化状态108

（三）使用抑制剂所做的研究109

五、关于典型体系和金属酶的动力学研究112

六、典型化合物的应用116

七、一般结论123

第四章水解性金属酶和金属活化酶129

一、前言130

（一）羧肽酶A130

（二）碳酸酐酶131

二、X－射线研究132

（一）羧肽酶A132

三、水解金属酶的各种模型133

（二）碳酸酐酶C133

四、羧肽酶140

（一）关于锌束缚基本质的化学研究141

（二）金属对锌的取代作用142

（三）蛋白质基团的化学的改变143

（四）关于抑制剂和底物束缚的研究144

（五）动力学研究144

（六）建立典型化合物的研究146

（七）化学和生物化学方法研究羧肽酶所提出的一些结论147

（八）肽水解的机理147

五、碳酸酐酶150

（一）关于碳酸酐酶的红外线研究151

（二）碳酸酐酶中的金属束缚基152

（三）pH研究153

（四）抑制剂154

（五）机理158

六、其他依赖金属的水解酶类160

（一）镁离子161

（二）碱性磷酸酶43-53163

（三）氨基肽酶166

（四）α－淀粉酶类166

第五章生物氧化还原反应中的过渡金属172

一、生物氧化作用的类型174

（一）电子传递链175

（二）脱氢酶179

（三）催化氧原子结合作用的酶类180

二、典型体系的氧化还原电位182

（一）铜183

（二）铁184

（三）蛋白质对氧化还原电位的影响185

（四）“价态”测定187

三、在氧化还原金属蛋白中的电子传递189

电子传递模式190

四、铁金属蛋白质196

（一）卟啉环体系197

五、正铁血红蛋白197

（二）细胞色素203

（三）过氧化物酶和过氧化氢酶206

（四）过氧化物酶207

（五）过氧化氢酶209

（六）过氧化物酶与过氧化氢酶的模式210

六、非血红素铁蛋白211

（一）红氧还蛋白（rubredoxin）213

（二）低分子量“易变态硫”电子传递非血红素铁蛋白·铁氧还蛋白215

（三）非血红素蛋白的氧化还原状态218

七、铜金属蛋白质221

（一）具有一个铜原子的铜蛋白223

（二）有多个铜原子的铜蛋白224

（三）细胞色素C氧化酶？7,？？226

（四）多酚氧化酶（酪氨酸酶）227

八、钴B12辅酶228

（一）钴B12辅酶的模式229

（二）钴辅酶的氧化还原特性230

（三）具有一系列轴配位体的钴胺素和钴啉醇酰胺的研究230

（四）作为还原剂的负碳离子基团的作用232

九、钼酶232

（一）钼化学概况115234

（二）钼－黄素相互作用模式236

（四）钼－蛋白质相互作用模式237

（三）钼－底物相互作用模式120237

（五）钼黄素蛋白，特殊黄嘌呤氧化酶238

第六章氮的固定和氮的循环251

一、固氮作用的生物化学253

二、氮分子的化学和结构258

三、二氮过渡金属络合物262

（一）过渡金属二氮络合物结构的研究266

（二）分子氮的过渡金属络合物的一般评论266

四、通过形成氮化物的固氮作用267

五、与固氮作用可能有关的某些无机化学研究271

（一）硝化作用277

六、氮循环的无机化学277

（二）硝酸盐的还原279

（三）氮循环化学的一些总概论281

第七章氧载体291

一、氧分子的电子结构292

二、氧的反应293

三、氧载体的典型化合物295

（一）钴（Ⅱ）络合物的空气氧化作用295

（二）含有二（水杨醛）乙烯二亚胺和有关配位体的钴（Ⅱ）络合物296

（三）钴（Ⅱ）的氨基酸和二肽络合物298

（四）Vaska的铱络合物20,20299

（五）具有二甲基乙二肟和有关配位体的络合物301

四、关于二氧络合物的一些说明303

五、天然氧载体306

（一）血红蛋白306

（二）血红蛋白和肌红蛋白的结构306

（三）Bohr效应309

（四）血红蛋白的模式310

（五）氧在血红蛋白上的可逆加成311

六、蚯蚓血红蛋白313

七、血蓝蛋白316

（一）金属束缚基团317

（二）EPR光谱318

（三）氧的束缚319

第八章 生物学中的碱金属和碱土金属离子326

一、无机离子的分布326

二、S组元素的化学330

（一）Ⅰ A族和ⅡA族金属离子的络合物333

三、Ⅰ A族和ⅡA族阳离子在生物学过程中作用的一些例子344

细菌细胞中的金属离子344

四、离子通过膜的运输345

五、Ca2+离子在控制机制中的作用350

（一）肌肉收缩350

（二）神经脉冲的传递56,57352

第九章 医学中的金属离子和螯合剂361

一、药物的效力364

二、生物体内金属离子浓度的控制367

（一）金属离子的排除367

（二）金属离子缺乏370

三、能与金属离子相互作用的药物371

（一）强心苷371

（二）泌尿系统——汞利尿剂372

（三）碳酸酐酶抑制剂372

（四）血液的凝固372

四、抗微生物药物373

五、合成的金属螯合物的使用376