生物无机化学

本主题涵盖了各种离子通道，离子泵（例如NaKATPase），液胞，铁载体，以及其他控制细胞中金属离子浓度的蛋白质和小分子的集合。 一个问题是，由于溶解性或稀缺性，许多代谢所需的金属不易获得。 生物体已经开发出许多策略来收集和运输这些元素。

生命科学中的许多反应涉及水，金属离子通常位于这些酶的催化中心（活性位点），即这些是金属蛋白。 通常，反应的水是一个配体（请参阅金属水配合物）。 水解酶的例子是碳酸酐酶，金属磷酸酶，和金属蛋白酶。 生物无机化学家试图理解并复制这些金属蛋白的功能。

含金属的电子转移蛋白也是常见的。 它们可以分为三大类：铁硫蛋白（如氧化还原蛋白，铁氧还蛋白和Rieske蛋白），蓝铜蛋白和细胞色素。

4Fe-4S簇充当蛋白质中的电子中继。

几种金属离子对人类和其他动物有毒。 铅在毒性方面的生物无机化学已得到综述[3]。

肌红蛋白在生物无机化学中是一个突出的主题，尤其要注意固定在蛋白质上的铁血红素复合物。

有氧生命大量利用了铁，铜，和锰等金属。 血红素以血红蛋白的形式被红血球利用来输送氧气，它也许是生物学中最公认的金属系统。 其他氧气传输系统包括肌红蛋白，血色素，和血红蛋白。

许多药物含有金属。 该主题依赖于对含金属药物以及与酶活性位点中的内源性金属离子相互作用的化合物的设计和作用机理的研究。 最广泛使用的抗癌药物是顺铂。 核磁共振成像(MRI)造影剂通常含有钆。碳酸锂已被用于治疗躁郁症的躁狂期。

环境化学在传统上强调重金属与生物的相互作用。 甲基汞造成了称为水俁病的重大灾难。 砷中毒是一个普遍存在的问题，主要是由于地下水的砷污染，这种污染影响了发展中国家的数百万人。 含汞和砷的化合物的代谢涉及基于钴胺素（cobalamins）的酶。

生物矿化是生物体产生矿物质的过程，通常使已经存在的组织硬化或变硬。 这种组织称为矿化组织[4][5][6]。 实例包括藻类和硅藻中的硅酸盐，无脊椎动物中的碳酸盐以及脊椎动物中的磷酸钙和碳酸盐。