跳转到内容

结构生物化学/生物有机金属化学

来自维基教科书,开放的书籍,开放的世界

生物有机金属化学是一门描述生物系统和生物体中金属有机化合物的研究的学科。它是一门跨学科的学科,因为它涉及有机金属化学、生物化学和医学。在自然界中发现的生物有机金属化合物包括酶和传感器蛋白。生物无机金属化学涉及毒理学,因为一些金属有机化合物是有毒的。

Vitamin B-12 from Wikipedia.
维生素B-12。

维生素B12

[编辑 | 编辑源代码]

维生素B-12 是一组非常重要的生物有机金属化合物。维生素B-12 是一类水溶性维生素,参与核酸的代谢和红细胞的发育。这些分子都含有与钴键合的卟啉环结构。维生素B-12 在人体中不能自然生成。唯一拥有合成维生素B-12 所需酶的生物是细菌。维生素B-12 的一些来源包括肉类、鸡蛋和乳制品。维生素B-12 含量异常(过多或过少)会导致的一些疾病包括贫血和一些神经系统疾病。

一些生物有机金属化合物含有镍,例如 NiFe-氢化酶。这些酶还含有铁和硫。另一种重要的含有镍的生物有机金属化合物是四羰基镍,Ni(CO)4。这种化合物实际上不是生物分子,但由于它对人体的生物学影响,因此非常重要。这种化合物有剧毒,因为金属有毒,而且它可以释放一氧化碳气体。许多其他镍化合物已知会引起过敏,并且可能致癌。

金属有机化学也被证明对医学非常重要。顺铂用于许多涉及睾丸癌、卵巢癌、膀胱癌、宫颈癌、头颈癌以及小细胞和非小细胞肺癌的治疗过程中。顺铂是一种含有铂中心的化疗药物。顺铂通过交联 DNA 起作用,导致细胞凋亡(程序性细胞死亡)。顺铂诱导细胞凋亡的机制从它与线粒体 DNA 结合开始,与膜中的磷脂和磷脂酰丝氨酸相互作用,破坏细胞骨架,导致肌动蛋白聚合的抑制。然而,顺铂有许多副作用,例如神经和肾脏损伤。此外,一些患者可能会出现顺铂耐药性。

氢化酶

[编辑 | 编辑源代码]

氢化酶属于生物有机金属的类别,因为它们的活性位点拥有 Fe-CO 功能,尽管 CO 配体仅作为旁观离子参与。含铁的氢化酶具有一个活性位点,Fe2(μ-SR)2(μ-CO)(CO)2(CN),它通过硫醇桥连接到铁硫复合物。镍铁氢化酶的活性位点是 (NC)2(OC)Fe(μ-SR)2Ni(SR)2(其中 SR 是半胱氨酰)。

参考文献

[编辑 | 编辑源代码]

“生物有机金属化学”。维基百科,自由的百科全书。维基媒体基金会,Inc. 2010年5月16日。网络。2010年11月18日

“顺铂”。维基百科,自由的百科全书。维基媒体基金会,Inc. 2010年10月26日。网络。2010年11月18日

“镍”。维基百科,自由的百科全书。维基媒体基金会,Inc. 2010年11月3日。网络。2010年11月18日

“维生素B12”。维基百科,自由的百科全书。维基媒体基金会,Inc. 2010年11月18日。网络。2010年11月18日

华夏公益教科书