生物化學發展前景論文
生物是一門十分有趣的學習科目，它能帶領我們走向位置的領域。下面小編帶來的是生物化學發展前景論文，希望對你有所幫助！
摘要：生物無機化學是一門年輕的科學，它的發展一定要經歷一段很長的過程，經過無數科學家的努力探索才能獲得長足的發展。
關鍵詞：生物化學；程序；應用前景
生物無機化學的產生不僅推動了人們對生命現象的認識步伐，而且也為無機化學開闢了一個新的研究領域。
一、我國生物無機化學研究的現狀
我國生物無機化學在過去20多年裡，經過我國老一輩生物無機化學家的持續努力，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、核酸、多糖、類脂等）和分子功能聚集體的互相作用、細胞無機化學、醫藥學中的無機物、生物礦化等領域取得了突出成績。吸引更多優秀中青年學者研究生物無機化學，以促進我國在生物無機化學學科的發展和研究繁榮，仍將是未來相當長時間的一個任務。
生物無機化學是研究無機物質與具有生物特性的物質間的相互作用的學科。這是一個相當廣闊的領域，這些無機物質不僅對於維持生物大分子的結構至關重要，而且廣泛參與各種生命過程，在物質輸送、資訊傳遞、生物催化和能量轉換中都起著十分關鍵的作用。
二、我國生物無機化學學科研究的未來發展方向
細胞無機化學主要研究無機物種與細胞的相互作用及其導致細胞功能改變，細胞週期改變和細胞增殖、分化和凋亡的機理。具體內容包括：無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，無機物種跨細胞膜和跨細胞層的轉運機理，無機物對細胞器和訊號系統作用、干預和影響的機理，過渡金屬離子與活性氧物種生成、轉化的互動過程，以及由此引起的細胞的氧化性損傷和後續過程和細胞—無機物固相的相互作用過程。
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係包括：金屬酶和金屬蛋白的基因表達；透過基因表達合成新的金屬酶；金屬離子在蛋白質與DNA、蛋白質與蛋白質相互識別、構象變化和締閤中的作用等；某些重要金屬酶的功能模擬及其應用探索；金屬物種對於特定酶的啟用和抑制機理，酶啟用劑或抑制劑的設計、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係。
環境中的無機物與生物相互作用的化學機理包括：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；金屬酶在環境治理中的應用及其機理。
無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機化學研究的基礎，應該結合實際問題做深入研究。如研究有選擇性調控生物大分子功能的無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作用中的結合識別、分子摺疊和選擇性聚集；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。
創造新的研究方法學包括實驗方法和理論分析、計算機模擬、設計和預測；生物無機光譜學與生物無機量子化學等。特別注意吸收生物學實驗方法並擴大其研究功能使其成為生物無機化學的研究方法。
基因組序列給生命科學中的所有領域帶來了一場巨大的革命。作為相關領域的生物無機化學當然也不能置身事外，這是目前遇到的前所未有的挑戰，探索無機元素與基因資訊之間的聯絡已成為生物無機化學新的研究目標。
三、當前生物無機化學研究熱點
生物中的金屬。鐵是生命體系中研究最多的金屬元素。在生物無機化學的早期，亞鐵血紅素便是其中一個主要的研究物件，Williams在20世紀50年代就作了關於亞鐵血紅素的詳盡的報告與亞鐵血紅素研究相關的熱點還有一氧化氮的固定與釋放和非亞鐵血紅素的鐵的研究。關於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人心的進展。Theil發現鐵蛋白中的孔洞能夠因為受熱或化學反應的原因而開啟，這就意味著透過調控的分子能有效地實現在生命體系中有選擇的“開”和“關”，因此鐵能夠在需要的時候被傳遞到細胞中。
人工核算酶功能配合物的分子設計和合成路線。在英國皇家化學會“化學生物學網路論壇”（BSCCBF）已將“Synthesis and Biology”作為化學和生物學交叉學科中當前優勢發展的領域，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、大環多胺和卟啉三個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，稠合六元雜環和一些特殊幾何形狀，使得插入配體的芳環和DNA中的鹼基對之間進行重疊或堆積。在比較配合物各種金屬時，作為DNA探針，首選金屬應為釕配合物。
交叉學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，為了弄清楚配合物和DNA互相作用的機制，我們用動力學、熱力學、DFT計算方法，以及各種近代光譜，包括時間分辨熒光光譜、CD光譜等研究絡合物和DNA互相作用的鍵合機理和影響因素，進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，實現了透過配合物結構改變去調控配合物對DNA鍵合性質和生物功能。
配合物的生物功能及其應用前景。基礎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，進一步研究配合物的生物功能及其應用前景。
四、生物無機化學的發展展望
為了進一步獲得人工核酸酶科學論據，今後在人工核酸酶領域進一步研究目標是：
（1）進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、複製、調控和表達的.影響，從而為新藥研究提供新的靶點；
（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和蛋白質的作用，特別是核酸蛋白的結構與功能，以及它們與疾病過程的發病機制及治療具有更現實意義；
（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、捲曲、皺摺和功能變化過程；
（5）研究某些配合物為什麼鍵合在DNA大溝，而某些配合物又鍵合在DNA小溝的規律；
（6）由於癌變的過程從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分子的區域性雙螺旋結構；
（8）如何設計和合成既有識別系統又有段裂系統的化學核酸酶，它們對DNA進行選擇性定點段裂，用於腫瘤基因治療；
（9）新的DNA分子光開關試劑和DNA感測器的設計和合成及其作用機制。
金屬離子、微量元素等生物無機化學成分在生命科學中佔有十分重要的地位，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，生命科學已經進入基因組和蛋白質組的時代，無機化學與生命科學的結合是科學發展的必然趨勢，一門生物無機化學的新學科將會迎來更大的發展，在揭示生命的奧秘和疾病的防治中發揮獨特的作用。
生物無機化學是一門年輕的科學，它的發展一定要經歷一段很長的過程，經過無數科學家的努力探索才能獲得長足的發展。
參考文獻：
[1]生物無機化學，北京：清華大學出版社，1988。9
[2]生物無機化學原理，北京：科學出版社，2002。4