生物无机习题

生物无机化学习题 第1章

1.简述生物无机化学的概念？

生物无机化学是利用现代无机化学、配位化学和量子化学的理论和方法研究生体系中各种化学元素的反应机理和能量交换与代谢规律的学科。生物无机化学是一与无机化学、配位化学、医药化学、营养化学边缘学科、农业、地质学、环境科学生物化学等学科交叉的边缘学科。

2.什么是必需氨基酸和非必需氨基酸？并举几例。

必需氨基酸：指人（或其它脊椎动物）自己不能合成需要从食物中获得的氨基酸。如：苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和赖氨等。非必需氨基酸：指人（或其它脊椎动物）自己能由简单的前体合成不需要从食中获得的氨基酸。如：丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺甘氨酸、丙氨酸等。

3.什么是肽键与肽？

肽键：一个氨基酸的羧基与另一个的氨基酸的氨基缩合，除去一分子水形成的氨键。 肽：两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接形成的缩合物。

4.氨基酸侧基对于蛋白质特殊微区形成有什么意义？

根据氨基酸侧基的不同对于蛋白质特殊微区的形成具有重要意义。表现在极性基丰富的链段可形成亲水微区；非极性侧基丰富的链段可行成疏水微区；碱性侧基酸性侧基为特异性结合提供可能的基团。具有配位作用的氨基酸侧基对于蛋白质与

属离子的作用提供了可能。 5.什么是蛋白质的一级结构？

是指多肽链的氨基酸残基的排列顺序，也是蛋白质最基本的结构。每一种蛋白分子都有自己特有的氨基酸的组成和排列顺序即一级结构。蛋白质的一级结构在一程度上决定了蛋白质的二级、三级等高级结构。

6.什么是蛋白质的二级结构？包含哪几种主要形式？

二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性结构的构象，是肽链局部的空间结构（构象）。主要有α－螺旋、β－折叠、β－转角等几种形式它们是构成蛋白质高级结构的基本要素。

7.什么是蛋白质的超二级结构？包含哪几种主要形式？

超二级结构是介于蛋白质二级结构和三级结构之间的空间结构,指相邻的二级结单元组合在一起，彼此相互作用，排列形成规则的、在空间结构上能够辨认的二级构组合体，并充当三级结构的构件（block building）。其基本形式有αα、βα和βββ等。

8.什么是蛋白质三级结构？

三级结构主要针对球状蛋白质而言的，是指整条多肽链由二级结构元件构建成总三维结构，包括一级结构中相距远的肽段之间的几何相互关系,骨架和侧链在内的有原子的空间排列。

第2章 1.什么是亚基？

在由多条肽链组成的蛋白质中，每一条肽链就称为该蛋白质的亚基。

2.什么是蛋白质的四级结构？

四级结构是指在亚基和亚基之间通过疏水作用等次级键结合成为有序排列的特的空间结构。

3.什么是蛋白质的结构域？

结构域是在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区，一条肽链在这个域范围内来回折叠，但相邻的域常被一个或两个多肽片段连结。通常由50-300 个氨基酸残基组成，其特点是在三维空间可以明显区分和相对独立，并且具一定的生物功能如结合小分子。

4.什么是蛋白质构形和构象？

构形 : 有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。这种排列不经过共价键断裂和重新形成是不会改变的。构形的改变往往使分子的光学活性发生变化。

构象 : 指一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子放置所产生的间排布。一种构象改变为另一种构象时，不要求共价键的断裂和重新形成。构象改不会改变分子的光学活性。

5.什么是肽单位？

又称为肽基 （peptidegroup），是肽键主链上的重复结构。是由参与

的氮原子、碳原子和它们的4个取代成分：羰基氧原子，酰氨氢原子和两个相邻α-碳原子组成的一个平面单位。

6.决定蛋白质三维结构的作用力有哪些？

稳定蛋白质三维结构的作用力主要是一些所谓弱的相互作用或称非共价键或次键，包括氢键，范德华力，疏水作用和盐键（离子键）。此外共价二硫键在稳定某些蛋白质的构象方面也起着重要作用。

7.简述氢键作用？

由电负性原子与氢形成的基团如N-H和O-H具有很大的偶极矩，成键电子云分布向负电性大的原子，因此氢原子核周围的电子分布就少，正电荷的氢核（质子）就在外侧裸露。这一正电荷氢核遇到另一个电负性强的原子时，就产生静电吸引，即所谓氢键。

8.广义上的范德华力包括哪些作用力？

3种较弱的作用力。即：定向效应，诱导效应，分散效应。 第3章

1.什么是狭义的范德华力？

是在多数情况下主要作用的范德华力，它是非极性分子或基团间仅有的一种范华力即狭义的范德华力。也称分散力。这是瞬时偶极间的相互作用。

2.什么是盐键作用？

又称盐桥或离子键，它是正电荷与负电荷之间的一种静电相互作用。

3.什么是疏水作用？

介质中球状蛋白质的折叠总是倾向于把疏水残基埋藏在分子的内部，这一现象为疏水作用。

4.什么是笼形结构？

当疏水化合物或基团进入水中时，它周围的水分子将排列成刚性的有序结构即谓笼形结构。

5.什么是蛋白质四级结构？

由两个或多个肽链组成的蛋白质的天然空间结构。如果某个蛋白质只由一条肽构成，那么它就没有四级结构。

6.什么是酶及其专一性？

酶是具有催化活性的蛋白质。它具有两个方面的特性，既有与一般催化剂相同催化性质，又具有一般催化剂所没有的生物大分子的特征。酶的专一性或特异性是一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键，以促进一定的化学变化，并生成一定物的现象。

7.酶对底物专一性有哪几类？

酶对底物的专一性通常分为以下几种：

绝对特异性(absolute specifictity)有的酶只作用于一种底物产生一定的反应，称为绝对专一性。

相对特异性(relative specificity) 一种酶可作用于一类化合物或一种化键，这种不太严格的专一性称为相对专一性。

立体异构特异性(stereopecificity)酶对底物的立体构型的特异要求，称为立异构专一性或特异性。

8.细胞为什么需要酶？

在生理条件下无催化剂许多反应进行得太慢； 在细胞环境中，无催化剂时，许多生化反应不能进行。 第4章

1.光合色素有哪几种？他们的颜色分别有什么特征？

光合色素包括叶绿素b、叶绿素a、类胡萝卜素和叶黄素。叶绿素b为黄绿色；叶素a为蓝绿色；胡萝卜素为橙黄色；叶黄素为黄色。

2.光反应和暗反应分别是什么？

光反应：吸收光能，合成一些如ATP 、 NADPH等高能物质，用以维持细胞生长；暗反应：利用ATP 、NADPH固定二氧化碳，生成一些列碳水化合物。

3.如果将生命过程理解为化学过程，这些化学反应过程往往表现出它的特殊性。简述这些特殊性的可能原因？

在生物体内，其化学反应往往具有一定的特殊性，这些特殊性可能与下述因素有关：

（1）生命反应的特殊性往往与分子有组织性组装有关。 （2）金属蛋白中蛋白链为金属所营造的微环境使生命反应具有一定的

（3）化学反应在生命体中因物种在空间上分布的有序性为生命体中化学反应的殊性创造了一定条件。

（4）由于生命体中，某些化学反应受多种因素的影响，就使得维系正常生理作的化学反应具有了较高的选择性。

4.离子载体与金属离子形成配合物的稳定性主要取决于那些因素？ 空腔的大小与金属离子半径的匹配程度；配位原子空间分布与金属配位立体构型的匹配程度；配体构象的可变性；配合物的稳定化能与水合离子的结合能间的差异程度。

5.离子通道与环状离子载体的不同点？

离子通道与环状离子载体的不同点在于它不随离子运动。而只是固定在膜中引导离子通过。因此，它们不能与离子形成稳定配合物。

6.两性霉素的结构有那些特点？

为双亲物质(Amphipathic substance);半个环为亲水性(多元醇)，半个环为亲脂性(多烯结构)；它们的长度和两亲性质上都与磷脂非常接近；它们的亲脂性多烯可与膜中的胆固醇相互结合。

7.血红蛋白与肌红蛋白的生理意义是什么？

血红蛋白在氧压高的肺部与氧有强的结合作用，经过血液循环到肌肉组织时，氧压变小，其结合氧的能力变小；肌红蛋白在氧压较小的肌肉组织中对氧有强的结合能力。因此，在肌肉组织中，血红蛋白将放出氧，而肌红蛋白结合血红蛋白所放出的

氧。血红蛋白成为氧的输送体，而肌红蛋白为氧的储存体。 8.为什么血红蛋白与肌红蛋白在载氧作用上有明显的差异性？ 肌红蛋白由一条肽链和血红素b形成的球蛋白，血红蛋白为类似

肌红蛋白的四条组成。但血红蛋白的载氧能力绝非肌红蛋白的四倍。原因在于在血红蛋白中的四条肽链间有一定的相互作用，这种作用使血红蛋白中的每一条肽链与肌红蛋白中的肽链不同。因此，血红蛋白的载氧作用绝非一条链载氧的简单加和。

第5章

1.简述环境生物无机化学原理。

生物的生存依赖于生物体与环境间的物质与能量交换，这种物质交换作用存在于与大气圈、水圈和地圈间的物质交换。地球上的每种生物体在进化过程中以食物链的方式建立物质交换的模式。因此，微量元素的来源依赖于所处环境中的水、大气、土壤以及食物链中的元素种类和含量。生物体的元素组成和含量与环境与食物链中的元素种类与含量必然存在一定的相关性。由于地质环境及食物链中元素在地球不同区域间存在差异性，使生存在特定区域的生物体的健康必然受到环境元素种类和含量的影响。生物的进化机制与环境中元素变迁的冲突也会极大地威胁生物体的健康。 由于素的的性质与其存在状态密切相关，因此，元素的利用率及其生物学效应必然依赖于在物质交换过程中的元素结合形式。

2.简述汞与甲基汞的吸收、分布、排泄和蓄积。

汞与甲基汞均可通过呼吸道、消化道和皮肤侵入人体。但水体的汞主要经消化道侵入人体。金属汞经消化道吸收甚微，根据大鼠的实验结果表明，其从消化道的吸收

量低于0.01％。一价和二价无机汞化合物经肠道的吸收率也低，一般均在1

烷基汞在消化道则极易吸收。

无机汞进入血液后，大部分分布于血浆中，而甲基汞则绝大部分存在于红细胞内。无机汞在人体内主要分布于肾脏，其次是肝脏和脾脏。而甲基汞除蓄积于肾、肝等脏器外，且可通过血脑屏障在脑组织内蓄积。此外甲基汞还可透过胎盘侵入胎儿体内使胎儿发生中毒。

无机汞主要从肾脏排出，也可经过肝脏借助胆汁排至肠道，此外还可由汗腺和唾液腺排出。甲基汞经肾脏的排泄量，小于总排出量的

10％，大部分经胆汁以甲基汞半胱氨酸的形态从肠道排出。排出时，50％已转变为无机汞，而另一半可在肠道内被再吸收。故甲基汞的排出远比无机汞的排出缓慢，易于在人体内蓄积。

3.一般认为甲基汞中毒的机理是什么？

目前甲基汞中毒的机理还不很清楚。一般认为甲基汞具有脂溶性、原形蓄积和高神经毒特性。甲基汞进入胃内后与胃酸作用生成氯化甲基汞，经肠道几乎全部吸收入血液。在红细胞内与血红蛋白的巯基结合，随血液至各器官，通过血脑屏障进入脑中，因脑细胞富含类脂质故容易蓄积于脑细胞中。甲基汞主要侵害成人大脑皮层的运动区、感觉区和视觉、听觉区，也会侵害小脑。对胎儿脑的侵害几乎遍及全脑。另外甲基汞还有致突变和致畸作用。

4.什么是水俣病？它是怎样引起的？

水俣病是世界上第一个出现的由环境污染所致的公害病。位于日本南部沿海的水俣湾，于1953年前后曾有多人患了以神经系统症状为主的一种“奇病”。经过日本近10年的研究查明，是由于甲基汞中毒而引起的。原因是位于水俣湾的一家氮肥厂以无机汞作为催化剂，在生产乙醛和氯乙烯的过程中，使无机汞转化成甲基汞，含有甲基

汞的工厂废水排放到海湾后经过食物链的作用，甲基汞富集到鱼贝类体内，

因食鱼贝类而引起甲基汞中毒。 5.简述镉的吸收、分布和排泄。

镉并非是人体必需元素，它主要是通过消化道和呼吸道吸收进入人体，消化道吸收率一般在10％以下，呼吸道的吸收率为10～40％。

镉进入人体后，可分布到全身各个器官，主要与富含半胱氨酸的胞浆蛋白相结合，形成金属硫蛋白而存在，这种金属硫蛋白对镉在体内的分布、代谢起着重要的用。镉主要分布于肾、肝，其次为脾、胰腺、甲状腺、肾上腺。贮留在肾的镉主要于肾皮质内。

镉排出很慢，在体内存留时间长，生物半减期为10年以上。镉主要从粪、尿中出，经口摄入者80％以上经粪排出20％随尿排出。

6.何谓痛痛病？引起的原因是什么？

痛痛病首先发生在日本富山县神通川流域，因为病人患病后全身非常疼痛，终喊痛不止，因而取名“痛痛病”。通过十几年的流行病学、临床、病理以及动物实等方面深入细致的研究工作，证实“痛痛病”是由镉引起的慢性中毒。镉进入人体首先使肾脏受损，继而引起骨软化症，在妊娠授乳，内分泌失调，老年化和钙不足诱因作用下而发病。原因是由于神通川上游某铅锌矿的含镉选矿废水和尾矿渣污染河水，使其下游用河水灌溉的稻田土壤受到污染，产生了“镉米”，人们长期食用“镉米”和饮用含镉的水而得病。

7.简述砷及其化合物的毒作用机理。

砷在体内首先转化为氧苯胂，再与细胞中酶系统的巯基相结合，尤其是酶中带

相邻的双巯基，其结合力更强，从而使多种酶失去活性。例如砷可与α－氨

酶、丙酮酸氧化酶、胆碱氧化酶、转氨酶、DNA聚合酶等结合，而损害其功能，影响胞的正常代谢，导致细胞死亡。代谢障碍首先危害神经细胞，引起中毒性神经衰弱综合症、多发性神经炎等。

8.在与环境生物无机化学的流行病学调查中，都需要测定哪些样品中的元素含量以确定引起疾病的原因？

(1)环境中元素含量的测定：包括大气、水、土壤以及食物中元素含量的测定。

(2)体液组织中元素含量的测定：包括测定尿、血、发等。 (3)引起元素异常变化的特别区域：如工厂附近的大气、排放水、废渣等。

第6章

1.生物无机化学在医学上的应用之主要依据是什么？

生物无机化学主要研究关于金属元素在生物体作用的学科。生物无机化学研究结果表明：金属元素在生物体中发挥着非常重要的作用，这种作用是通过金属离子与生物体中的有机成分作用的结果。非正常的金属离子代谢将对生物体的健康产生影响，因此，基于金属离子在生物体的作用为基础的治疗方法就成为可能。金属最大的特征就是失

去电子成为带正电荷的离子。因此存在于生物体液中的是各种形式的金属离子。它们能与生物分子产生各种键合作用。从而在生物体内承担各种各样的功能如电子转移、载氧, 酶的活性中心等。体内金属离子过多或过少都将导致人体正常生理功能的紊乱,从而引起各种各样的疾病。大量实验资料表明:铁、铜、锰、锌等过渡金属离子是重要的神经化学因子。它们不正常的代谢与神经系统的疾病紧密相关。如旱期老年痴呆症( Alzheimer disease, AD、家族肌萎性脊髓侧索硬化症(familial

amyotrophic lateral sclerosis, FALS)和疯牛病或克雅氏症( pr ion di

机化学和神经科学己密不可分。正如Ashley Bush所说，大脑是一个聚集了大量金属子的器官，其中最为重要的就是铁、铜、锌和锰。他还指出，现在进入了一个奇妙的时代，神经科学家们要先学好基本的无机化学和氧化学知识，再结合分子生物学和蛋白质化学的知识去研究那些不正常的金属与蛋白质的相互作用，最终找到神经性疾病的起源。

正是出于上述原因，以生物无机化学为基础的医学应用引起了众多化学家、生物学家和医学家的广泛兴趣。世界各国投入大量人力、物力来研究金属在生命过程、医学甚至环境中的作用。2001年美国N1H特别设立一个“金属在医学中的应用(metal i medicine)”的大课题。其宗旨是鼓励无机化学家和分子生物学家的密切合作。也纠在这方而的投资不足。而欧共体更是联合欧洲的科学家在1996年即开始这一类综合性课题的研究。

2.简述由铁异常代谢所产生的疾病。

人体正常含铁量为3-4g，60%以血红蛋白的形式存在，其余一般储存在细胞中。是血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素的组成部分。铁在人体新陈代谢过程中起着非常重要的作用，它直接参与氧的运输与储存。缺铁将导致免疫功能下降，人体吸收的铁过量或铁平衡紊乱将使其沉积在肝脏、胰腺、心脏和皮肤从而引起血色病(血色素沉积)、肝功能异常、心肌损伤和糖尿病。目前，铁在神经系统中的作用也引起人

们的注。如早期老年痴呆症就是由于β淀粉样蛋白的蛋白质聚合与具有氧化活性的铁离子发生不正常的反应。产生一些具有更高氧化活性的物质。造成蛋白质的氧化变性和沉淀。从而引起病变。

3.简述由铜异常代谢所产生的疾病。

人体中铜的含量约为80mg。主要以铜－旦白质复合物形式存在。铜可以

代谢及造血功能。影响中枢神经系统。对肾骼及结缔组织代谢、能量代谢、心血管系统、毛发、皮肤和内分泌产生影响。铜缺乏可严重影响儿童大脑发育而导致门凯氏病(Menkes disease)。又名卷发综合症。其原因就是肠和肾上皮细胞对铜的吸收受到损害导致铜代谢紊乱导致缺铜。而由铜积累引起的威尔逊病(Wi1son disease)则是由于铜在转运中铜中毒所致。大量的铜积累在肝脏和脑中。而胆汁排泄铜失调。使得铜最终积累在脑、肾、角膜等器管。患者表现出动作失调、进行性精神障碍和肝肾损害等症状。而近几年来风靡英国的疯牛病(Prion disease)则是由于铜离子导致的神经毒而引起的。Prion蛋白中重复出现的每一段序列(PHGGGWGQ)是a螺旋结构。当它与铜离子结合后引起二级结构发生转变，成为β折叠片。因而聚集成PrPcs。 PrPcs蛋白聚引起病变并带有传染性。铜离子在疯牛病的发病机理中扮演着至关重要的角色。铜离子及其它金属离子在蛋白质折叠中所起的作用以及某些情况下如何诱导蛋白质变性(粉样)和聚合是未来应子重视的研究领域。

4.简述由铜异常代谢所产生的疾病。

锌参与细胞的所有代谢过程。它与300多种酶的活性有关。锌离子为锌指蛋白(zinc finger)提供分子结构框架。在细胞核内起调节基因的功能。锌有助于促进生发育。还起着维持味觉和嗅觉、维持中枢神经系统功能、提高免疫功能、促进伤口和溃疡愈合等作用。锌缺乏可导致生长发育停滞.引起侏儒症、小儿厌食症、脑血管疾病、偏头痛、胃及十一指肠溃疡等一系列疾病。也是糖尿病的病因之一。当人体内锌过量则可引起头晕、呕吐、腹泻等症状。

5.简述由锰异常代谢所产生的疾病。

锰多以二价形式存在于各种金属蛋白和金属酶中。人体肝脏、肾骼和垂体中锰含

量较高。锰与人体生化代谢有着密切的关系。人体缺锰主要表现为生长发育

重减轻和低胆固醇症。并且可引起肾骼畸形。人体大量摄取锰后则表现为动作迟缓、食欲减退、平衡失调、运动障碍等症状。

6.举出含有金属元素的抗癌药物？

于1969年首次报道了顺铂具有很强的抗癌活性。目前，顺铂以及第一代药物碳铂(carbo-platin)己成为重要的抗癌药物。广泛应用于各种癌症的治疗。研究表明，顺铂具有抗癌活性主要是由于能够使癌细胞DNA复制发生障碍而抑制癌细胞的分裂。铂配合物抗癌药物的成功用于临床治疗。也为非铂类抗癌药物的研究和发展提供了广阔前景。有效弥补了对抗铂肿瘤的治疗不足。其中最引人关注的就是含钛化合物氯化钛茂。顺铂在临床上的成功应用也大大促进了生物无机化学的迅猛发展。自1999年以来还有专门的书籍和几种著名刊物以特刊的形式来强调无机药物化学的重要性。

7.生物无机化学可在医学上可以做哪几个方面的研究？

生物无机化学原理在医学方面至少可以做以下几个方面的工作： （1）用配位体除去有污染的杂质金属离子； （2）用配位体除去过量有益有益金属元素； （3）用金属配合物补充某些必需元素的不足； （4）用金属络合物刺激服用者的防御机制。 8.试简述利用铋化合物治疗胃溃疡的机理。

很多含铋药物可用于治疗消化系统疾病。柠檬酸铋的胶体溶液，加氨，使pH为10，常用于治疗溃疡病。胃镜观察显示，在溃疡部位投上一层沉积物，是被覆盖的胃壁表面同有消化作用的胃液或十二指肠液隔离，有利于疮口的愈合。柠檬酸铋在胃酸

的作用下，产生有氯氧化铋沉淀。在正常胃液酸度下，不可能使其沉淀量最

溃疡面所分泌液中含有氨基酸、阴离子和其他碱性物质，便可降

低溃疡面部位的酸度，使pH值升到所需的最佳值。因此，防护层沉淀局限在溃疡区的周围。

第7章

1.未来生物无机化学可能有哪几个领域？

当前,无机化学发展有两个明显趋势:一是在广度上的拓宽,在化学范围内与有机学相互渗透,形成元素有机化学!金属有机化学;与物理化学学科大面积交叉而形成物无机化学\"在化学学科范围之外,与材料科学结合,形成固体无机化学和固体材料化学向生物化学渗透,形成生物无机化学\"另一个特点是深度的推进\"在无机化学研究中,现在广泛采用物理学和物理化学的实验手段和理论方法,深入到原子!分子和分子聚集体层次,弄清物质的结构与性能的关系,化学反应的微观历程和宏观化学规律的微观依据\"这里介绍几个与生命科学有关的无机化学前沿\"

1 揭示大脑的奥秘

这是当前生命科学中最前沿的研究课题\"脑功能的研究具有特殊意义,它对智力的形成和发展的研究以及智能计算机模拟研究都有十分重要的影响\"而功能性脑放射性物的研制和在活体中的应用,将使活体内脑化学的研究发生根本变化\"在下个世纪,放性显像技术将使人体研究革命化\"当前,放射性药物化学研究非常活跃和丰富多采,成放射化学领域中一个最受重视和最具有生命力的分支学科\"例如锝的放射性药物的开极大地推动了锝的基础化学研究,特别是锝的配位化学和元素有机化学的发展\"

2 无机物与生物大分子关系的研究 金属离子与生物大分子的相互作用

(1) 核酸与金属离子的相互作用:研究发现,金属离子与DNA作用时,不同类型的金

属离子具有不同效应“如La3+等亲磷酸基离子在极低浓度下与磷酸基结合时

螺旋稳定,但在较高浓度下,与碱基结合而降低其稳定性”TI()Rh()也具有类似性

质“低浓度Ni2+离子使聚(dG2dC)发生B型DNA向Z型转变

(2) 金属配合物与DNA作用:通过对顺铂和博莱霉素等抗癌配合物的作用机理研究发现手性配合物可与B2和Z2型DNA进行选择性结合,对于锌脂蛋白结构与功能关系的研究,发现用立体障碍较大的配合物Ru(DIP)32+可作为DNA构象的灵敏探针,于是,可以把手性配合物作为顺磁驰豫试剂来研究寡核苷酸的驰豫过程“已经合成了许多金属配合物,它们能与DNA定向结合,把DNA定位切断,并从中发现具有单电子氧化还原趋势的金离子,例如,Fe(/),Co(/),Cu(/)等都能引起DNA氧化性断裂“最近人们还注意了非氧化还原性离子,如Ln3+,Pb2+等的配合物能引起磷酸酯键的定位水解”近几年还发现核酸调控作用的关键是若干金属蛋白,目前研究最多的是金属调节蛋白(merR),高铁蛋白(FUR)和锌脂蛋白。

(3) 蛋白质与金属离子的作用：目前,重要研究方向是金属与蛋白结合所引起的白质的构象变化!缔合及装配等对于生物效应有关的化学反应和它们之间的关系”。

(4) 生物矿化：(1)矿物组分的组成、晶体结构、形态学分析!晶体取向、堆积或装配方式的测定,由此测定结构的有序性;(2)有机基质的组成、结构、超分子装配方等;(3)基质与矿物质的结构特征和键合方式等。特别是基质与矿物晶体间的分子识别作用:基质的模板作用:可溶性基质蛋白与网络蛋白在调控中的分工等。