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生物化學(xué)發(fā)展前景論文
生物是一門(mén)十分有趣的學(xué)習科目，它能帶領(lǐng)我們走向位置的領(lǐng)域。下面小編帶來(lái)的是生物化學(xué)發(fā)展前景論文，希望對你有所幫助！
摘要：生物無(wú)機化學(xué)是一門(mén)年輕的科學(xué)，它的發(fā)展一定要經(jīng)歷一段很長(cháng)的過(guò)程，經(jīng)過(guò)無(wú)數科學(xué)家的努力探索才能獲得長(cháng)足的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：生物化學(xué)；進(jìn)程；應用前景
生物無(wú)機化學(xué)的產(chǎn)生不僅推動(dòng)了人們對生命現象的認識步伐，而且也為無(wú)機化學(xué)開(kāi)辟了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。
一、我國生物無(wú)機化學(xué)研究的現狀
我國生物無(wú)機化學(xué)在過(guò)去20多年里，經(jīng)過(guò)我國老一輩生物無(wú)機化學(xué)家的持續努力，在內源性含金屬生物功能分子的結構與作用機理、金屬物種與生命大分子（蛋白質(zhì)、核酸、多糖、類(lèi)脂等）和分子功能聚集體的互相作用、細胞無(wú)機化學(xué)、醫藥學(xué)中的無(wú)機物、生物礦化等領(lǐng)域取得了突出成績(jì)。吸引更多優(yōu)秀中青年學(xué)者研究生物無(wú)機化學(xué)，以促進(jìn)我國在生物無(wú)機化學(xué)學(xué)科的發(fā)展和研究繁榮，仍將是未來(lái)相當長(cháng)時(shí)間的一個(gè)任務(wù)。
生物無(wú)機化學(xué)是研究無(wú)機物質(zhì)與具有生物特性的物質(zhì)間的相互作用的學(xué)科。這是一個(gè)相當廣闊的領(lǐng)域，這些無(wú)機物質(zhì)不僅對于維持生物大分子的結構至關(guān)重要，而且廣泛參與各種生命過(guò)程，在物質(zhì)輸送、信息傳遞、生物催化和能量轉換中都起著(zhù)十分關(guān)鍵的作用。
二、我國生物無(wú)機化學(xué)學(xué)科研究的未來(lái)發(fā)展方向
細胞無(wú)機化學(xué)主要研究無(wú)機物種與細胞的相互作用及其導致細胞功能改變，細胞周期改變和細胞增殖、分化和凋亡的機理。具體內容包括：無(wú)機物種在細胞膜上的結合和膜結構和功能改變以及引起的細胞結構和功能改變，無(wú)機物種跨細胞膜和跨細胞層的轉運機理，無(wú)機物對細胞器和信號系統作用、干預和影響的機理，過(guò)渡金屬離子與活性氧物種生成、轉化的互動(dòng)過(guò)程，以及由此引起的細胞的氧化性損傷和后續過(guò)程和細胞—無(wú)機物固相的相互作用過(guò)程。
金屬酶和金屬蛋白（包括含硒蛋白）的結構與作用機理及其功能關(guān)系包括：金屬酶和金屬蛋白的基因表達；通過(guò)基因表達合成新的金屬酶；金屬離子在蛋白質(zhì)與DNA、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互識別、構象變化和締合中的作用等；某些重要金屬酶的功能模擬及其應用探索；金屬物種對于特定酶的激活和抑制機理，酶激活劑或抑制劑的設計、合成和功能研究；金屬酶的分子改造及其結構與功能間的關(guān)系。
環(huán)境中的無(wú)機物與生物相互作用的化學(xué)機理包括：金屬物種調控微生物的生物合成和細胞的代謝途徑及其應用探索；金屬酶在環(huán)境治理中的應用及其機理。
無(wú)機物小分子與生物大分子的相互作用和引起的結構功能變化研究這方面的研究是生物無(wú)機化學(xué)研究的基礎，應該結合實(shí)際問(wèn)題做深入研究。如研究有選擇性調控生物大分子功能的無(wú)機物與生物大分子的作用及其作用機理；金屬離子與某些蛋白質(zhì)作用中的結合識別、分子折疊和選擇性聚集；設計合成對應大分子的探針、選擇性切割劑等；無(wú)機化合物對生物大分子或基因組的識別及其作為大分子或基因組結構探針的研究；離子和電子在一系列生物大分子內或生物分子間的傳遞規律。
創(chuàng )造新的研究方法學(xué)包括實(shí)驗方法和理論分析、計算機模擬、設計和預測；生物無(wú)機光譜學(xué)與生物無(wú)機量子化學(xué)等。特別注意吸收生物學(xué)實(shí)驗方法并擴大其研究功能使其成為生物無(wú)機化學(xué)的研究方法。
基因組序列給生命科學(xué)中的所有領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)巨大的革命。作為相關(guān)領(lǐng)域的生物無(wú)機化學(xué)當然也不能置身事外，這是目前遇到的前所未有的挑戰，探索無(wú)機元素與基因信息之間的聯(lián)系已成為生物無(wú)機化學(xué)新的研究目標。
三、當前生物無(wú)機化學(xué)研究熱點(diǎn)
生物中的金屬。鐵是生命體系中研究最多的金屬元素。在生物無(wú)機化學(xué)的早期，亞鐵血紅素便是其中一個(gè)主要的研究對象，Williams在20世紀50年代就作了關(guān)于亞鐵血紅素的詳盡的報告與亞鐵血紅素研究相關(guān)的熱點(diǎn)還有一氧化氮的固定與釋放和非亞鐵血紅素的鐵的研究。關(guān)于鐵傳遞蛋白鐵的結合和鐵蛋白鐵的釋放的可能機理方面已取得了激動(dòng)人心的進(jìn)展。Theil發(fā)現鐵蛋白中的孔洞能夠因為受熱或化學(xué)反應的原因而打開(kāi)，這就意味著(zhù)通過(guò)調控的分子能有效地實(shí)現在生命體系中有選擇的“開(kāi)”和“關(guān)”，因此鐵能夠在需要的時(shí)候被傳遞到細胞中。
人工核算酶功能配合物的分子設計和合成路線(xiàn)。在英國皇家化學(xué)會(huì )“化學(xué)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò )論壇”（BSCCBF）已將“Synthesis and Biology”作為化學(xué)和生物學(xué)交叉學(xué)科中當前優(yōu)勢發(fā)展的領(lǐng)域，為了使合成出的金屬配合物對DNA具有生物活性。我們的興趣在設計和合成不同大小、幾何形狀，以及含有各種推電子或吸電子基因的多吡啶、大環(huán)多胺和卟啉三個(gè)系統的配體以及它們的各種金屬配合物，為了使插入配體能插入DNA，插入配體通常需要設計成幾乎剛性大平面面積，稠合六元雜環(huán)和一些特殊幾何形狀，使得插入配體的芳環(huán)和DNA中的堿基對之間進(jìn)行重疊或堆積。在比較配合物各種金屬時(shí)，作為DNA探針，首選金屬應為釕配合物。
交叉學(xué)科方法研究小分子配合物和大小分子DNA的作用機制。針對爭論焦點(diǎn)，為了弄清楚配合物和DNA互相作用的機制，我們用動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、DFT計算方法，以及各種近代光譜，包括時(shí)間分辨熒光光譜、CD光譜等研究絡(luò )合物和DNA互相作用的鍵合機理和影響因素，進(jìn)一步提出了配合物的結構與作用機制以及它們的生物功能之間的規律性，實(shí)現了通過(guò)配合物結構改變去調控配合物對DNA鍵合性質(zhì)和生物功能。
配合物的生物功能及其應用前景�；A理論的研究要始終瞄準具有重大應用前景的方向，這將是基礎理論研究工作的動(dòng)力和源泉，在研究小分子金屬配合物和大分子DNA作用機制的理論基礎上，進(jìn)一步研究配合物的生物功能及其應用前景。
四、生物無(wú)機化學(xué)的發(fā)展展望
為了進(jìn)一步獲得人工核酸酶科學(xué)論據，今后在人工核酸酶領(lǐng)域進(jìn)一步研究目標是：
�。�1）進(jìn)一步將小分子配合物從DNA推擴去探索功能基因的結構和作用機制，研究配合物對基因轉錄、復制、調控和表達的影響，從而為新藥研究提供新的靶點(diǎn)；
�。�2）從體外DNA推擴去研究小分子配合物和細胞內的DNA的作用機制；
�。�3）研究小分子配合物和RNA和蛋白質(zhì)的作用，特別是核酸蛋白的結構與功能，以及它們與疾病過(guò)程的發(fā)病機制及治療具有更現實(shí)意義；
�。�4）研究核酸提高金屬卟啉模擬酶催化活性機制，以及金屬卟啉配合物等誘導核酸（DNA、RNA）的構象、拆疊、卷曲、皺折和功能變化過(guò)程；
�。�5）研究某些配合物為什么鍵合在DNA大溝，而某些配合物又鍵合在DNA小溝的規律；
�。�6）由于癌變的過(guò)程從B2DNA轉化為Z2DNA，如何從大段的B2DNA中去檢測一小段Z2DNA；
�。�7）除了少數病毒的RNA以外，大多數RNA分子都是單鏈，如何去檢測病毒RNA分子的局部雙螺旋結構；
�。�8）如何設計和合成既有識別系統又有段裂系統的化學(xué)核酸酶，它們對DNA進(jìn)行選擇性定點(diǎn)段裂，用于腫瘤基因治療；
�。�9）新的DNA分子光開(kāi)關(guān)試劑和DNA傳感器的設計和合成及其作用機制。
金屬離子、微量元素等生物無(wú)機化學(xué)成分在生命科學(xué)中占有十分重要的地位，它們不僅是生物體的重要組分，參與酶和蛋白質(zhì)的合成、構象、分泌、轉運、磷酸化和細胞調節，而且在基因的轉錄、表達、調控和分子識別中亦具有重要意義。目前，生命科學(xué)已經(jīng)進(jìn)入基因組和蛋白質(zhì)組的時(shí)代，無(wú)機化學(xué)與生命科學(xué)的結合是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢，一門(mén)生物無(wú)機化學(xué)的新學(xué)科將會(huì )迎來(lái)更大的發(fā)展，在揭示生命的奧秘和疾病的防治中發(fā)揮獨特的作用。
生物無(wú)機化學(xué)是一門(mén)年輕的科學(xué)，它的發(fā)展一定要經(jīng)歷一段很長(cháng)的過(guò)程，經(jīng)過(guò)無(wú)數科學(xué)家的努力探索才能獲得長(cháng)足的發(fā)展。
參考文獻：
[1]生物無(wú)機化學(xué)，北京：清華大學(xué)出版社，1988。9
[2]生物無(wú)機化學(xué)原理，北京：科學(xué)出版社，2002。4
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