镍酶介绍
天然金属酶-概述说明以及解释
天然金属酶-概述说明以及解释1.引言1.1 概述天然金属酶是生物体内一类具有催化功能的蛋白酶，其催化活性依赖于金属离子作为辅助因子。
金属酶广泛存在于各个生物体中，包括细菌、真菌、植物和动物等。
与其他酶相比，天然金属酶具有独特的结构和催化机制，因此在生物体的代谢和生物转化过程中起着重要的作用。
天然金属酶可以利用金属离子的活化性质，高效地催化各种生物化学反应，例如氧化还原反应、水解反应、水合反应等。
金属酶通常包含一个或多个金属离子，这些离子通过与酶的氨基酸残基相互作用，形成稳定的配体配位结构。
金属离子与酶的蛋白质结构相互配合，实现对底物的选择性识别和催化反应的高度特异性。
天然金属酶的分类和功能非常多样化。
根据金属离子的种类和数量，可将天然金属酶分为单金属酶和多金属酶两大类。
单金属酶中仅含有一种金属离子，如铁、铜、锌等；而多金属酶则同时含有多种金属离子，如铜锌超氧化物歧化酶和镍铁氢酶等。
这些金属酶在生物体的代谢过程中扮演着不可替代的角色，参与了很多重要的生物学功能，如呼吸过程、DNA 修复、光合作用等。
天然金属酶的研究对于理解生物体的催化过程、药物开发和环境保护等方面具有重要意义。
在未来的研究中，需要进一步探索和解析金属酶的催化机制、结构和功能关系，以及其在疾病治疗和生物工业生产中的应用潜力。
对于开发新的金属酶模型和催化剂，有助于设计和优化具有高效催化能力的人工酶，推动生物催化领域的发展。
1.2文章结构文章结构可以帮助读者更好地理解文章的内容和逻辑结构。
文章的结构一般由引言、正文和结论三部分组成。
在本文中，文章结构如下所示：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 金属酶的定义和特点2.2 天然金属酶的分类和功能3. 结论3.1 天然金属酶的重要性3.2 未来研究方向在引言部分后面，正文是本文的主要部分。
其中，2.1节将介绍金属酶的定义和特点，包括它们的基本概念和独特的特性。
镍对人体有什么好处和害处
镍对人体有什么好处和害处
病情分析：
镍具有刺激血液生长的作用，能促进红细胞再生。
在人体内缺铜时，镍的生理活性会充分发挥，又不影响人体内铜的生理活性。
补充适量的镍可使红细胞、白细胞及血红蛋白的生成增多。
患有各种贫血及肝硬化的病人血中镍均降低，镍有刺激生血功能的作用。
治疗贫血有的曾用过硫酸镍和溴化镍。
镍可以激活肽酶，镍还可能是胰岛素分子中的一种成分，相当于胰岛素的辅酶，动物实验证明，添加小量镍的胰岛素，有增强胰岛素降低血糖的作用。
过量的镍会对人体造成危害.镍可引起炎症、癌症、神经衰弱症、系统紊乱、降低生育能力、致畸和致突变等方面概述镍对人体健康的危害效应,并从镍能影响遗传物质的合成、影响多种酶和内分泌腺的作用、引起基因点突变、基因丢失、基因扩增、产生'镍指'、形成Ni2+-肽复合物、诱导产生活性氧及其影响电解质中的离子含量。
镍铁氢化酶活性中心的结构、催化机理及化学模拟
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SOD的研究进展综述
超氧化物歧化酶的研究进展学生：杨青青生命科学院10级研究生摘要：超氧化物歧化酶是一种广泛存在于生物体内各个组织中的重要金属酶，是一种能够特异性清除机体代谢过程中产生的自由基的抗氧化酶，近年来成为化学、生物学、医学、日用化工、食品科学和畜牧兽医学等多个学科领域研究的热点。
深入研究SOD及其与机体内铜、锌、铁、锰等元素代谢的关系，不仅有着重要的理论意义，而且具有重要的实用价值。
本文将从其来源、种类和分布、结构和理化特性、作用机理及生理功能、SOD基因的克隆和表达、分离纯化、制备开发应用等方面进行综述，并探讨和分析了目前存在的问题及应用前景，旨在为超氧化物歧化酶的研究、开发、应用提供参考。
关键词：超氧化物歧化酶；基因克隆；蛋白表达；分离；纯化；应用Research Advances in Superoxide DismutaseStudent: Yang Qing-Qing10 graduate student, School of life science, Shanghai University Abstract:Superoxide dismutase is an importance metal enzyme of widely various tissues in vivo, which is an antioxidant enzymes can specifically remove free radicals produced during metabolism and has been an inquiring hot spots in many fields such as chemistry, biology, medicine, daily chemical industry, food science and animal husbandry and veterinary science and so on in recent years. It not only has an important theoretical significance but is of an important practical value to study the relationship between SOD and the elementary metabolism of cup rum (Cu), zine (Zn), ferrum (Fe) and manganese (Mn). This article will not only summarize from its source, type and distribution, structure and physicochemical properties, function mechanisms and physiology functions, SOD gene cloning and expression, purification development applications but also analyze and discuss the problems and prospects of the future aiming at providing reference for the research, development and application of SOD.Key words: Superoxide dismutase; Gene cloning; Protein expression; Isolation; Purification; Application前言氧的某些代谢产物及其衍生的含氧物质都是直接或间接由氧转化而成的。
镍柱纯化原理及方法
镍柱亲和层析亲和层析的原理：利用分子间存在特异性的相互作用，它们之间都能够进行专一而又可逆的结合，这种结合力就称为亲和力。
常见具有专一性亲和力的生物分子对：酶：基质类似物，抑制剂，辅酶抗体：抗原，病毒，细胞细胞：细胞表面特异蛋白，外源凝集素核酸：互补碱基序列，组蛋白，核酸聚合酶激素或药物：受体，载体蛋白外源凝集素：多糖，糖蛋白，细胞表面受体，细胞文献将被固定在色谱基质上的分子称为配体，配体和基质是共价结合的，构成亲和层析的固定相，称为亲和吸附剂。
配体以共价键结合到活化的基质上，构成固相载体。
一般载体采用琼脂糖凝胶、葡聚糖凝照、聚丙烯酰胺凝胶和纤维素等。
咪唑环：是1，3二氮杂戊环，英文名是Imidazole,如果在第一位或第三位上的氮原子上去掉那个氢原子所剩余的部份，就叫咪唑基。
就是咪唑上去掉一个和氮原子直接相连的氢原子后剩下的部分组氨酸的性质：具有弱疏水性、咪唑环为弱电性。
金属离子：Cu2+、Ni2+、Zn2+、Co2+等过渡金属离子可与N、S和O等供电原子产生配位键，因此可与蛋白质表面的组氨酸（His）的咪唑基、半胱氨酸（Cys）的巯基和色氨酸（Trp）的吲哚基发生亲和结合作用，其中以His的咪唑基的结合作用最强。
过渡金属离子与咪唑基的结合强弱顺序是Cu2+＞Ni2+＞Zn2+≥Co2+ 。
镍离子：有六个螯合价位，通常将镍柱分为了Ni-NTA和Ni-IDA。
Ni-NTA螯合了四价，剩余两价；而Ni-IDA螯合三价，剩余三价。
因此Ni-IDA Agarose结合作用力要比Ni-NTA Agarose强，在同样条件下Ni-IDA Agarose的载量要比Ni-NTA 高，而且洗脱杂质和目标蛋白所用的缓冲液中咪唑浓度更高；但Ni-NTA 更稳定，耐受更强的还原剂，镍离子更不易脱落。
因此需要根据不同的纯化条件选择纯化所需的镍柱，以达到纯化的最佳效果。
基质：①不溶性的多孔网状结构，渗透性好；②物理和化学稳定性高，有较高的机械强度，使用寿命长；③抗微生物和酶的侵蚀；④最好为粒径均一的球形粒子；⑤具有亲水性，无非特异性吸附；⑥含有可活化的反应基团，利于亲和配体的固定化。
第四章生物催化剂-酶-第二章酶(Enzyme)
第四章生物催化剂—酶生命的底子特征是新陈代谢，生物体在新陈代谢过程中，几乎所有的化学反响都是在生物催化剂——酶(enzyme)的催化下进行的。
但是20世纪80年代发现还有一类生物催化剂，称为核酶〔ribozyme〕，它主要作用于RNA的剪接。
本章主要介绍酶的有关内容，因为生物体的一切生命活动都是在酶的催化下平衡协调地进行，临床上许多疾病都与酶的异常密切相关，许多临床常用药物亦是通过影响酶的作用来达到治疗。
第一节酶是生物催化剂一、生物催化剂〔一〕酶酶是由活细胞发生的具有催化功能的蛋白质，它是最主要的生物催化剂。
酶所催化的化学反响称为酶促反响。
在酶促反响中被酶催化的物质叫底物〔substrate，S〕；经酶催化所发生的物质叫产品〔product，P〕；酶所具有的催化能力称为酶的“活性〞，如果酶丧掉催化能力称为酶掉活。
1926年Sumner初次从刀豆中提取脲酶结晶并率先提出酶的化学本质是蛋白质。
到目前为止，纯化和结晶的酶已超过2000余种。
按照酶的化学组成成分不同，可将其分为纯真酶〔simple enzyme〕和结合酶〔conjugated enzyme〕两类。
1．纯真酶这类酶的底子组成单元仅为氨基酸，通常只有一条多肽链。
它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质布局。
如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等均属于纯真酶。
2．结合酶这类酶由蛋白质局部和非蛋白质局部组成，前者称为酶蛋白〔apoenzyme〕，后者称为辅助因子〔cofactor〕。
酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称为全酶〔holoenzyme〕。
只有全酶才有催化作用。
酶蛋白在酶促反响中起着决定反响特异性的作用，辅助因子那么决定反响的类型，参与电子、原子、基团的传递。
辅助因子的化学本质是金属离子或小分子有机化合物，按其与酶蛋白结合的紧密程度不同可分为辅酶〔coenzyme〕与辅基〔prosthetic group〕。
辅酶与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。
生物教学中怎么讲解与DNA有关的6类酶
生物教学中怎么讲解与DNA有关的6类酶1 DNA酶DNA酶，也称脱氧核糖核酸酶，是水解DNA中磷酸二酯键，生成低级多核苷酸或单核苷酸的磷酸二酯酶。
其中能够水解DNA分子内磷酸二酯键的酶又称为DNA内切酶，如DNA酶I（DNase I），DNA 酶II（DNase II）等；而从DNA链的一端逐个水解下核苷酸的酶称为DNA外切酶，如牛脾磷酸二酯酶和蛇毒磷酸二酯酶等非专一性核酸酶（底物也可为RNA）。
在DNase I的作用下，DNA被水解成3′端为游离羟基，5′端为磷酸基团的寡聚脱氧核苷酸，其平均长度为4个脱氧核苷酸残基。
在DNase II的作下，DNA被水解成5′端为游离羟基，3′端为磷酸基团的寡聚脱氧核苷酸，平均长度约6个核苷酸残基。
牛脾磷酸二酯酶可从DNA的5′羟基端开始逐个切割磷酸二酯键，蛇毒磷酸二酯酶可从DNA的3′羟基端开始逐个切割磷酸二酯键。
人教版高中生物必修2教材中，艾弗里等“证明DNA是遗传物质” 的经典实验就用到了DNA 酶。
在该酶作用下，载有S型肺炎双球菌荚膜遗传信息的DNA被分解破坏，无法将R型菌转化成S型，从而进一步证明了DNA是转化因子。
2 解旋酶DNA分子的许多生物学功能都需要解开双链才能执行，而解旋酶就能通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。
解旋酶每解开一对碱基，需要水解2分子ATP。
分解ATP的活性依赖于单链DNA的存在。
如果双链DNA中有单链末端或缺口，则解旋酶可以首先结合在这一部分，然后逐步向双链方向移动。
解开的两条单链随机被单链结合蛋白所覆盖，以防止重新结合成双链或被核酸酶降解。
高中生物教材明确提到了DNA复制需要解旋酶，但转录是否需要解旋酶？教材并未明确指出，不少中学教师对此也是模糊不清。
事实上，在转录过程中，原核生物通过RNA聚合酶的特定亚基使DNA双链解开，也就是说，RNA聚合酶自身具有解旋的功能；而真核生物转录时，是某些蛋白转录因（如RNA聚合酶Ⅱ的TFⅡ-F 和TFⅡ-H）协助RNA聚合酶形成复合物解开DNA双链，起到解旋酶的作用。
酶详细资料大全
酶详细资料大全酶（enzyme）是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。
酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。
若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。
酶属生物大分子，分子质量至少在1万以上，大的可达百万。
酶是一类极为重要的生物催化剂（biocatalyst）。
由于酶的作用，生物体内的化学反应在极为温和的条件下也能高效和特异地进行。
随着人们对酶分子的结构与功能、酶促反应动力学等研究的深入和发展，逐步形成酶学（enzymology）这一学科。
酶的化学本质是蛋白质（protein）或RNA（Ribonucleic Acid），因此它也具有一级、二级、三级，乃至四级结构。
按其分子组成的不同，可分为单纯酶和结合酶。
仅含有蛋白质的称为单纯酶；结合酶则由酶蛋白和辅助因子组成。
例如，大多数水解酶单纯由蛋白质组成；黄素单核苷酸酶则由酶蛋白和辅助因子组成。
结合酶中的酶蛋白为蛋白质部分，辅助因子为非蛋白质部分，只有两者结合成全酶才具有催化活性。
基本介绍•中文名：酶•英文名：enzyme•化学式：无确切化学式•分子量：无固定分子量•套用：医学生产•含有元素：碳(C)、氢(H)、氧（O）、氮（N）•功能：催化•特点：高效特异可调节不稳定研究历史,理化性质,组成,空间结构,命名方法,习惯命名,系统命名,分类方式,按反应性质,按化学组成,按存在形式,功能作用,催化,套用,影响,反应特点,活性指标,学科运用,生物学,动力学,热力学,研究历史1773年，义大利科学家斯帕兰扎尼（L.Spallanzani，1729—1799）设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然后让鹰吞下去。
过一段时间他将小笼取出，发现肉块消失了。
于是，他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。
但是什么，他不清楚。
1833年，法国的佩恩（Payen）和帕索兹（Persoz）从麦芽的水解物中用酒精沉淀得到一种可使淀粉水解生成糖的物质，并将其命名为diastase，也就是现在所谓的淀粉酶。
酶(enzyme)中学生物理百科知识
酶（enzyme）中学生物理百科知识苏霍姆林斯基说：让学生变得聪明的办法，不是补课，不是增加作业量，而是阅读、阅读、再阅读。
学生知识的获取、能力的提高、思想的启迪、情感的熏陶、品质的铸就很大程度上来源于阅读。
我们应该重视它，欢迎阅读酶(enzyme)中学生物理百科知识。
酶（enzyme）
酶(enzyme)
是细胞产生的、大都具有催化生化反应功能的蛋白质：单纯蛋白质或结合蛋白质(其中非蛋白部分成为辅基或辅酶)。
1982～1983年，Cech、Atman和Pace三个实验室证实某些RNA具有催化活性。
目前已鉴定出2021种以上的酶，可分为：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶和连接酶六大类。
目前引起关注的研究有别构酶、诱导酶和固相酶。
酶促反应的特点是酶降低反应活化能可促使反应在常温下加
快进行，它具有易变性、失活高效率和专一性。
其结构基础是酶活性中心，它有结合和催化两种功能，该功能基于酶蛋白分子的构象。
Michaelis和Menten杰出的贡献就是得出了酶化反应动力学基本规律及其米氏方程。
酶作用机制有三种假说：诱导契合假说、锁钥假说及变形(或张力)假说，目前多数人采用诱导契合假说。
酶促反应受温度、pH、激活剂和抑制剂的影响。
感谢阅读酶(enzyme)中学生物理百科知识，希望大家从中得到启发。
镍催化剂
镍催化剂论文题目：镍催化剂班级：学号：姓名：实验日期：2011.11.19.一、镍的基本知识：镍基催化剂一般是指雷尼镍又译兰尼镍，是一种由带有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂，它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢化过程中，作为催化剂而使用。
其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理，在这一过程中，大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉，留下了很干燥的活化后的雷尼镍.多大小不一的微孔。
这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末，但从微观角度上，粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构，这种多孔结构使得它的表面积大大增加，极大的表面积带来的是很高的催化活性，这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。
我们所说的骨架镍，原料是镍铝合金，用氢氧化钠处理该合金2Ni-Al+2NaOH+2H2O=2Ni+2NaAlO2+3H2雷尼镍主要用于不饱和化合物，如烯烃，炔烃，腈，二烯烃，芳香烃，含羰基的物质，乃至具有不饱和键的高分子的氢化反应。
使用雷尼镍进行氢化有时甚至不需要特意加入氢化，仅凭活化后的雷尼镍中吸附的大量氢气即可完成反应。
反应后得到的是顺位氢化产物。
另外，雷尼镍也可以用于杂原子-杂原子键的还原。
除了作为催化剂加氢，雷尼镍还将充当试剂参与有机含硫化合物如硫缩酮的脱硫生成烃类的反应。
镍催化剂呈现出很高的加氢活性，由于其催化活性好，机械强度高，对毒物不敏感，导热性好等优点，不仅应用于各种不饱和烃的加氢，而且也是脱氢、氧化脱卤、脱硫等某些转化过程中的良好催化剂，使用于石油、化工、制药、油脂、香料、双氧水、合成纤维，特别是在山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等工业上得到了广泛应用。
二、镍催化剂的发展现状近几年年以来，LME镍价就在30000美元/吨以下波动，3月初受到停产消息刺激，镍价短暂回升到30000美元/吨以上，此后在关键点位连连失守，二季度末主要不锈钢企业开始减产压库，又给镍价回升蒙上了阴影，此后人们一直希望寄予下半年不锈钢市场能够恢复上，拖垮了整个商品期货价格，尽管各种类别的大综商品有不同的供求体系，但信贷市场的整体紧缩和实体经济运行的不确定性带来的悲观消费预期，导致投资者纷纷撤出商品市场。
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Hydrolysis mechanism of urea
乙酰氧肟 酸
乙酰氧肟 酸
脲酶抑制剂
脲酶抑制剂是指能够直接或间接抑制脲酶活性的一类物质，大
体上可分为天然和人工合成两大类，目前使用较多的属人工合 成的有机化合物。 常用的有乙酰氧肟酸（Acetohydroxamic acid AHA）和辛酰氧 肟酸 （Caprylohydroxamic acid CHA），其中AHA是目前认为 最有效的一种脲酶抑制剂，国内外已有工业化合成 AHA 的成熟 技术，我国已批准AHA作为饲料添加剂使用。 在目前家畜的营养中，蛋白质是最短缺的营养物质。由于反刍 动物能利用非蛋白氮（ NPN）合成微生物蛋白（ MCP）供机体 利用，因此尿素可用作反刍动物的蛋白质资源。但尿素在瘤胃 内的分解速度很快，极大地限制了反刍动物对其的利用，为提 高尿素等 NPN 的利用率，国内外学者做了大量工作。通过使用 脲酶抑制剂，延缓尿素的释放，提高其利用率以充分利用氮源。
1931年，Stephenson和Stickland首先发现了氢化酶。它
们广泛存在于原核生物及低等真核生物体内。其催化作 用是可逆分裂和重组氢分子。 氢化酶自20世纪70年代以来就引起科学家的高度重视。 酶的模拟工作寄希望于得到燃料细胞（电池），或利用 类似的功能模型化合物通过光的作用产生氢能源。因此 对这类酶活性中心结构和催化机理方面的研究一开始就 引起广泛关注。 各种氢化酶在它们的蛋白结构和所利用的电子载体的种 类（如铁氧化还原蛋白，红素氧化蛋白和奎宁等）上有 着很大的差异。 目前发现的氢化酶有：NiFeSe，NiFe，Fe only and Metal free 其中对镍铁氢化酶研究的最为深入。
Coordination Chemistry Reviews 249 (2005) 1609
镍铁氢化酶为异二聚酶，两个亚基紧密相连形成一个近乎
球星的分子。 较大的亚基含有两个Cys-X-X-Cys氨基酸序列，一个在N端 附近，另一个在C端附近, 都含有Cys并与活性中心成键; 而较小的亚基是铁蛋白类物质，含有几种在排列上非常适 合构成Fe/S簇的半胱氨酸残基序列。 小亚基有三个不同的类型的Fe/S簇，它们呈线性排列，相 距 1.2 nm ，远端为 Fe4S4 簇，中间为 Fe3S4 簇，近端为 Fe4S4 簇，距镍中心1.3 nm 。 Fe/S簇和活性中心的位置显示在活性中心和小亚基表面有 一个易于电子运输的通道。 NiFe 活性中心在大亚基上，也含有铁离子簇。 Ni-Fe 相距 0.29 nm, 两个Cys通过硫桥连两个金属。另外，O2 或H2O 所提供的氧原子作为桥连配体的可能性也是存在的。
镍铁氢化酶
四类氢化酶中 NiFe氢化酶的研究最为广泛和 深入。迄今为止其活性中心结构已基本弄清楚， 对其催化机理也提出很多合理方案，但还有待进 一步确证。在化学模拟方面，虽做了大量研究， 也取得了很多成果，但要达到利用类似结构的功 能模拟配合物通过光作用产生氢能源 H2的目的， 还有很长的路要走。这一节将主要介绍国际上对 NiFe 氢化酶的活性中心结构、催化机理及化学模 拟研究的一些成果。
在大气中O2变得丰富以前，许多过渡金属都以硫化物的
形式存在，而在这些过渡金属硫化物中 NiS更可溶，这 也许是自然界选择镍作为酶的活性中心的原因之一。
1926年就结晶分离出尿素酶，但50年之后人们才通过分
光技术测得酶活性中心二价Ni的存在。此后又有一系列 含镍的酶被发现，下面仅简要介绍几种常见的镍酶：
一些植物中的镍含量
物种 mg/g(干重） 物种 mg/g(干重）
莴苣
合叶子草 洋白菜
3.5±2.9
1.9 ±1.3 1.2 ±0.8
欧芹
玉米 甜菜类
2.7 ±1.7
1.1 ±0.5 1.5 ±0.6
Ni的概述
在化学化工领域，镍具有独特的催化氧化还原作用，在生
物体内，镍存在于多种氢化酶中，催化氢的氧化还原反应， 另一方面，镍是多种酶的激活源，参与多种酶蛋白的合成。
① 尿素酶; ② 氢化酶; ③一氧化碳脱氢酶/乙酰辅酶A合
成酶; ④ 甲基辅酶M还原酶; ⑤ 镍超氧化歧化酶
第二节 尿素酶，urease
脲酶又称尿素酶，其系统命名为尿素酰胺水解酶，是由微生物
产生的一类酶蛋白。其相对分子量为12 000-13 000，广泛存在 于土壤、豆类籽实以及动物消化道内。当 pH值 6.0～ 8.0时活性 最高，失活温度为 70℃；有水存在时，脲酶能将尿素分解为氨 和二氧化碳。脲酶还能与少数几种尿素的衍生物（羟基尿素和 二羟基尿素）发生反应，专一性较强。 后者在生理pH条件下后者会自然水解生成铵离子和碳酸氢根离 子。尿素在38C时水解半衰期为 3.6a，而在尿素酶的催化下其 水解速度可以加快 1014倍。生物体利用尿素酶把尿素转化为氮 的来源，这就是植物为什麽能吸收化肥中尿素的原因。 几乎所有尿素酶的活性中心结构和催化机理都是相似的。
尿酶的模拟
尿素酶的模型化合物已有不少报道，虽然从羧酸根桥连双
核镍结构特征来看与活性中心的结构相似，但在生物催化 功能方面仍有很大差距，这方面的工作仍有很大空间。
两个尿素酶模拟物的结构：
[Ni2(OAc)2(tmen)2](OTf) [Ni2(Hshi)(H2shi)(Py4)(OAc)]
第三节 氢化酶 (hydrogenase)
Active site of urease
Ni2 : Ni-Ni(3.5Ả); Ni1: 2His, 1Lys(bridge); Ni2: 2His, 1Lys(bridge), 1 Asp;
1995，Unclear
1999，right
Structure，1999, 7: 205–216
镍与疾病
植物中的镍含量较高，动物与人一般不会缺镍。健康 人每天从饮食中摄入 0.3～ 0.5mg，身体总留存量约为 10mg。 由于人体对镍的需求量与可供应量相比较少，目前尚未发 现正常饮食导致饮食型缺镍。相反，镍摄入过多，会导致 中毒和各种疾病。 1933年发现镍的致癌作用，1952年开始用动物实验研 究镍的致癌作用。 目前，实验已证明镍单质及其不溶性化 合物的致癌性较强，Ni3S2是最强的金属致癌物之一。动物 注射镍粉或镍化合物易诱发出恶性肿瘤。国际癌症研究机 构 (IARC)1982年确定了镍开采和镍精炼作业对人有致癌危 害。
Species Desulfovibrio gigas Desulfovibrio vulgaris Miyazaki
Fe terminal ligands CO, CN¯ ,· NO, N2 or CCH¯ L1 = SO; L2, L3 = CO or CN¯
Schematic showing the reaction of hydrogen and oxygen within a hydrogenase molecule. The study of gas pathways in proteins could be important for future applications in areas such as renewable energy sources, but it is currently not well understood and requires the analysis of large numbers of proteins.
急性和慢性白血病患者血清镍含量均明显高于健康人。 急性白血病初期便有血清镍明显升高，随着病情进展而持 续增高，当病情缓解时则明显降低。血清镍含量与慢性白 血病的病情变化始终呈正相关。急性白血病血清镍升高比 慢性白血病更明显，且血清镍含量过高的患者生存时间较 短，提示镍可能是急性白血病的促发因素。血清镍测定可 作为急性白血病病因诊断辅助指标并可作为病情严重程度 及预后判断指标。
第九章
第一节 第二节 第三节 第四节
概述
镍酶
尿素酶及其模拟
氢化酶及其模拟
一氧化碳脱氢酶和
乙酰辅酶A合成酶
第五节 超氧化物岐化酶 第六节 甲基辅酶M还原酶
第一节 镍及其镍酶的概述
镍 Nickel 原子序数：28，位于过渡系的中央，主要稳定氧化 数+2, 能和许多生物学上感兴趣的物质相结合、螯合或键合形 成配位数为4 、5 、6 的配合物 。地壳中的丰度为0.018%,排在 21位。土壤中含量约在40mg/kg，海水中含量3纳克/L。
镍在动物体内的主要作用
镍的生物功能主要是参与代谢及细胞膜的结构。镍 具有刺激生血机能的作用，能促进红细胞的再生，也发现 镍对凝血过程中易变因子的稳定性也有一定的作用。已经 发现，镍大量存在于 DNA 和 RNA 中，其作用可能是通过 与 DNA 中的磷酸酯结合，使 DNA 结构处于稳定状态，影 响DAN的合成，RNA的复制及其它蛋白质的合成。
Bacillus pasteurii urease is a trimer of trimers
1. 尿素首先结合到双核Ni 中；2. 羟基亲核进攻羰基碳，形成四面体过渡态； 3. 从质子化碱中转移质子或质子化一个酸根，产生氨和氨基甲酸。Ni 始终 保持两价。除尿素外，甲酰胺，乙酰胺以及氨基尿液是尿素酶的底物。
脲酶抑制剂的种类及其抑制机理
1.1 氧肟酸类化合物 1.2 二胺、三胺类化合物 1.3 重金属类 1.4 丝兰提取物 1.5 醌类化合物 1.6 异位酸类化合物 1.7 多聚甲醛
大体分为两个途径： 一是使脲酶结构发 生变化，而使脲酶 变性失活，此类抑 制剂包括重金属盐 类和多聚甲醛； 二是与脲酶的活性 中心相结合，使之 失活，从而达到控 制氨气释放的作用。
Nickel-iron hydrogenase structure
[Fe4S4]dist = bottom, [Fe3S4] = middle, [Fe4S4]prox = top, Ni-Fe centre = top right