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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 6 7

（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A 130

（二）碳酸酐酶 131

二、X－射线研究 132

（一）羧肽酶A 132

三、水解金属酶的各种模型 133

（二）碳酸酐酶C 133

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43-53 163

（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115 234

（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120 237

（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20,20 299

（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56,57 352

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