Βιοανόργανη Χημεία

Ο σκοπός αυτού του βιβλίου είναι να δώσει στον αναγνώστη μια αρκετά αναλυτική γνώση για το ρόλο των μετάλλων στη λειτουργία των βιολογικών συστημάτων.
Στο πρώτο κεφάλαιο δίνονται τα στάδια εξέλιξης της ζωής πάνω στον πλανήτη μας με αρκετά απλουστευμένο τρόπο, ούτως ώστε ο αναγνώστης να αντιληφθεί τη σπουδαιότητα και το ρόλο των μετάλλων, ελπίζοντας ότι θα του δημιουργηθεί η περιέργεια να γνωρίσει το αντικείμενο αυτό σε μεγαλύτερο βάθος στα επόμενα κεφάλαια. Επίσης σ’ αυτό το εισαγωγικό κεφάλαιο θα παρουσιαστεί ο τρόπος με τον οποίο τα βιολογικά συστήματα προσλαμβάνουν τα στοιχεία που χρειάζονται από το περιβάλλον.
Στο δεύτερο κεφάλαιο αρχίζει η εξέταση των ανόργανων στοιχείων που συμμετέχουν στις διάφορες βιολογικές δράσεις και κυρίως των στοιχείων τα οποία δε συμμετέχουν σε οξειδοαναγωγικές δράσεις αλλά η δράση τους είναι είτε δομική είτε ηλεκτρολυτική.
Στα κεφάλαια 3ο έως 7ο εξετάζεται με μεγαλύτερη λεπτομέρεια ο ρόλος των στοιχείων Fe, Mn, Cu, Zn και Mo, στοιχεία τα οποία συμμετέχουν σε καταλυτικές δράσεις είτε λόγω της ικανότητάς τους να οξειδώνονται και να ανάγονται στο περιβάλλον των βιολογικών δράσεων (Fe, Mn, Cu και Mo) είτε να συμμετέχουν σε καταλυτικές αντιδράσεις υδρόλυσης (Ζn).
Στο 8ο κεφάλαιο εξετάζεται η δυνατότητα αλληλεπίδρασης των διαφόρων μεταλλοϊόντων με το DNA ενώ στο 9ο κεφάλαιο εξετάζονται τα μεταλλικά κυρίως στοιχεία, τα οποία έχουν χρησιμοποιηθεί στη θεραπευτική.
Στο 10ο κεφάλαιο αναφέρονται ορισμένοι φασματοσκοπικοί τρόποι μελέτης των ενεργών κέντρων των μεταλλοενζύμων και οι τεχνικές μελέτης της αλληλεπίδρασης των μεταλλοϊόντων με το DNA.
Στο παράρτημα δίνονται ορισμένες βασικές έννοιες των οργανικών συστατικών των βιολογικών συστημάτων.

Περιεχόμενα

Συντομογραφίες

Κεφάλαιο 1

Η Δημιουργία των Βιολογικών Συστημάτων
1. Τα στάδια εξέλιξης της ζωής
2. Στάδιο εξέλιξης και ομοιόστασης
3. Η δημιουργία σύγχρονων βιολογικών συστημάτων
4. Η παρουσία των χημικών στοιχείων στα βιολογικά συστήματα
5. Ο ρόλος του δυναμικού οξειδοαναγωγής
6. Παράγοντες που επηρεάζουν τα δυναμικά οξειδοαναγωγής στα σύμπλοκα
7. Εκλεκτική δέσμευση και ανταγωνιστική δράση μεταλλοϊόντων

Κεφάλαιο 2

Τα Μεταλλικά Στοιχεία in vivo
1. Ο ρόλος των στοιχείων και των ενώσεών τους στα βιολογικά συστήματα
2. Τα μεταλλοϊόντα Na⁺, Κ⁺
3. Τα μεταλλοϊόντα Mg²⁺, Ca²⁺
4. Τα μεταλλοϊόντα Co και Ni

Κεφάλαιο 3

Τα Μαγγάνιο in vivo
1. Εισαγωγή
2. Το μαγγάνιο ως οξύ κατά Lewis
3. Το μαγγάνιο σε καταλυτικά ένζυμα
4. Φωτοσύνθεση

Κεφάλαιο 4

Τα Σίδηρος in vivo
1. Γενικά για τις σιδηροπρωτεΐνες μεταφοράς ηλεκτρονίων
2. Μεταφορά ηλεκτρονίων στα μεταλλοένζυμα
3. Συνθήκες που ευνοούν γρήγορη μεταφορά ηλεκτρονίων
4. Μοντέλα μεταφοράς ηλεκτρονίων
5. Μεταφορά ηλεκτρονίων σε διάλυμα
6. Σιδηροπρωτεΐνες μεταφοράς ηλεκτρονίων με πορφυρινικό σύστημα
7. Πρωτεΐνες σιδήρου – θείου
8. Σιδηροπρωτεΐνες μεταφοράς οξυγόνου
9. Πρωτεΐνες μεταφοράς και αποθήκευσης σιδήρου

Κεφάλαιο 5

Ο Χαλκός in vivo
1. Βιοχημεία του χαλκού
2. Τύποι ενεργών κέντρων χαλκού

Κεφάλαιο 6

Ο Ψευδάργυρος in vivo
1. Γενικά για τον ψευδάργυρο
2. Ένζυμα του ψευδαργύρου
3. Καρβονική ανυδράση
4. Καρβοξυπεπτιδάση
5. Θερμολυσίνη
6. Αλκοολική αφυδρογονάση
7. α-Αμυλάση
8. Σουπεροξειδική δισμουτάση Cu–Zn
9. DNA- και RNA-Πολυμεράση
10. Ο ψευδάργυρος στο δηλητήριο των φιδιών
11. Πρωτεΐνες Zn-fingers
12. Ο ψευδάργυρος και η μεταλλοθειονίνη

Κεφάλαιο 7

Το Μολυβδαίνιο in vivo
1. Χημικά χαρακτηριστικά
2. Ο βιολογικός ρόλος του μολυβδαινίου
3. Η βιολογική δράση του μολυβδαινίου
4. Οξειδάση και αφυδρογονάση της ξανθίνης
5. Οξειδάση των αλδεϋδών και οξειδάση των θειωδών
6. Δέσμευση του αζώτου και «κύκλος του αζώτου»

Κεφάλαιο 8

Αλληλεπίδραση Μεταλλικών Ιόντων με το DNA
1. Εισαγωγικά για το DNA
2. Τρόποι αλληλεπίδρασης του DNA με χημικές ενώσεις
3. Ρήξη

Κεφάλαιο 9

Μέταλλα και Ενώσεις τους στη Θεραπευτική
1. Ιστορική αναδρομή
2. Ο λευκόχρυσος στη θεραπευτική
3. Το ρουθήνιο στη θεραπευτική
4. Ο χρυσός στη θεραπευτική
5. Το τιτάνιο στη θεραπευτική
6. Το βανάδιο στη θεραπευτική
7. Ο σίδηρος στη θεραπευτική
8. Ο χαλκός στη θεραπευτική
9. Το λίθιο στη θεραπευτική
10. Το βισμούθιο στη θεραπευτική
11. Το αντιμόνιο στη θεραπευτική
12. Το αρσενικό στη θεραπευτική
13. Ο ψευδάργυρος στη θεραπευτική
14. Μέταλλα που χρησιμοποιούνται στη διαγνωστική

Κεφάλαιο 10

Φασματοσκοπική Μελέτη Μεταλλοπρωτεϊνών
1. Ηλεκτρονική φασματοσκοπία
2. Οπτική στροφική σκέδαση και κυκλικός διχρωισμός
3. Φασματοσκοπία EXAFS και XANES
4. Φασματοσκοπία ηλεκτρονικού παραμαγνητικού συντονισμού (EPR)
5. Μέθοδοι μελέτης της αλληλεπίδρασης ενώσεων με DNA

Παράρτημα

Συνοπτική Παρουσίαση Εννοιών Βιοχημείας
1. Γενικά για τα αμινοξέα
2. Ονοματολογία και ιδιότητες των αμινοξέων
3. Γενικά για τις πρωτεΐνες
4. Γενικά για τα νουκλεϊνικά οξέα
5. Οι νουκλεοζίτες
6. Νουκλεοτίδια
7. Ένζυμα
8. Το κύτταρο
9. Δομή των μεμβρανών

Βιβλιογραφία

Ευρετήριο ξένων όρων
Ευρετήριο ελληνικών όρων