生物无机化学
课程编码：1800820703Z2P3001H
英文名称：Bioinorganic Chemistry
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：赵耀
教学目的要求
本课程的教学目的是使学生了解生物无机化学的核心研究方法和基础理论，结合本领域经典和前沿研究成果，理解并掌握生命体系中无机物质的存在方式，及其如何通过与核酸、蛋白质等生命大分子相互作用调节和影响生命过程，从而形成对生命体系更为深刻的认识。
预修课程
化学原理、无机化学、分析化学、普通生物学或化学生物学
大纲内容
第一章 生物无机化学概述 2.0学时 赵耀
第1节 生物无机化学概述
第二章 生物无机化学的研究方法 4.0学时 赵耀
第1节 一．X射线晶体结构分析
第2节 二．核磁共振法
第3节 三．质谱法
第4节 四．原子光谱法
第5节 五．吸收光谱法
第6节 六．荧光成像法
第7节 七．光声成像法
第8节 八．其他方法
第三章 生物大分子和天然生物配体 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 氨基酸
第2节 第二节 蛋白质
第3节 第三节 核酸
第4节 第四节 金属离子与酶
第四章 生物无机化学中的配位化学原理 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 晶体场理论及其应用
第2节 第二节 过渡金属配合物的电子光谱和磁性
第3节 第三节 溶液配位化学
第4节 第四节 配位化学反应
第五章 氧载体蛋白 2.0学时 赵耀
第1节 1. 天然氧载体蛋白
第2节 2. 氧载体模型化合物
第六章 生物氧化还原反应中的金属蛋白和金属酶 4.0学时 赵耀
第1节 第一节 生物体的氧化还原反应
第2节 第二节 血红素蛋白
第3节 第三节 铁硫蛋白
第4节 第四节 铁蛋白与铁传递蛋白
第5节 第五节 铜蛋白
第6节 第六节 维生素B12 和B12 辅酶
第7节 第七节 钼酶
第七章 固氮作用及其化学模拟 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 固氮酶
第2节 第二节 双氮过渡金属配合物
第3节 第三节 固氮酶模拟
第4节 第四节 氮循环的生物无机化学
第八章 光合作用及其化学模拟 4.0学时 赵耀
第1节 第一节 光合作用的生物无机化学
第2节 第二节 叶绿素a 的结构与功能
第3节 第三节 氢化酶
第4节 第四节 光合作用的化学模拟
第九章 催化水解反应的金属酶 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 概述
第2节 第二节 肽酶
第3节 第三节 酯酶
第4节 第四节 其它金属水解酶
第5节 第五节 金属水解酶抑制剂
第十章 生物体中的碱金属和碱土金属及其跨膜运送 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 碱金属和碱土金属在生物体内的分布与功能
第2节 第二节 生物膜的主要成分
第3节 第三节 离子跨膜转运
第4节 第四节 天然离子载体
第5节 第五节 合成离子载体
第十一章 金属药物化学 2.0学时 赵耀
第1节 1.金属抗癌药物
第2节 2.金属配合物与核酸的相互作用
第3节 3.金属配合物和氨基酸/蛋白质的相互作用
第4节 4.其他金属药物
第十二章 生物矿化 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 生物矿物
第2节 第二节 仿生合成
第3节 第三节 仿生合成机理
第4节 第四节 潜在应用
第十三章 无机纳米材料的生物效应 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 无机纳米材料
第2节 第二节 金属纳米材料在生物体内吸收、分布、代谢及排泄
第3节 第三节 金属纳米材料与基因，蛋白质和其它生物分子的相互作用
第十四章 环境生物无机化学 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 生物体与环境
第2节 第二节 生物体内微量元素的代谢
第3节 第三节 微量元素的体内平衡与金属中毒
第4节 第四节 金属硫蛋白
第5节 第五节 工业污染金属元素
第6节 第六节 环境中的纳米颗粒
第十五章 荧光生物探针和成像 2.0学时 赵耀
第1节 第一节 荧光生物探针和成像
第2节 第二节 金属基生物探针
第3节 第三节 d6金属配合物生物成像剂
第4节 第四节 d8金属配合物生物成像剂
第十六章 考试 4.0学时 赵耀
第1节 口头报告
第2节 口头报告
教材信息
1、
生物无机化学导论（第四版）
毛宗万，谭彩萍，巢晖，计亮年等
2021年3月
科学出版社
参考书
1、
生物无机化学
郭子建，孙为银
2006年3月
科学出版社
课程教师信息
分别于2005和2008年在南京大学化学化工学院获得学士、硕士学位。2012年在英国华威大学（University of Warwick）化学系获得博士学位（导师为著名生物无机化学家Peter Sadler教授）。2012年底进入中国科学院化学研究所，任助理研究员，2015年起任副研究员，2017年5–6月到美国西北太平洋国家实验室访学。近五年来发表SCI论文50余篇，其中第一作者或通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed., Nucleic Acids Res., Chem. Sci., Anal. Chem., Chem. Commun.等国际高水平学术期刊发表21篇，1篇被SCI收录为高引论文。入选中国科学院青年创新促进会，曾获2022年“中国科学院北京物质科学与纳米技术大型仪器区域中心突出贡献奖”等荣誉奖项。受邀任Chin. Chem. Let., The Innovation等高水平学术期刊青年编委。