1. 铜族、锌族元素的生物作用

   1. 铜族元素的生物作用

铜 铜是人体中继铁和锌后的第三个最丰富的金属元素，普遍存在于动物和植物体内。铜所起的作用多种多样，且常与体内多种有催化作用的蛋白质有关。在很多方面，铜象铁发挥同样作用，如它们都参与氧在生物体内的新陈代谢。在软体内动物的血液里，携氧的色素并不是含铁的血红蛋白，而是血蓝蛋白，即含有一对铜（Ⅰ）离子，分子量约 10⁶ 数量级的蛋白质。铜在人体中与血红素一起存在于电子转移媒介细胞色素氧化酶里，其作用模式尚不太清楚，估计是通过电对 Cu（Ⅱ）/Cu（Ⅰ）发挥作用的，它将电子从血红素转移到氧分子上，促进氧分子转化成水。此外，铜是 30 多种酶的活性成分，对人体的新陈代谢也起着重要的调节作用。估计一个成年人约含铜100mg，每天约摄入铜 3—5mg。贝壳类、动物内脏、鱼肉蛋白、粗粮豆类、蔬菜及茶叶中都含有足够的铜。铜不足会引起贫血症。有人认为冠心病与缺铜有关，脱发病与铜代谢有关。奶牛缺铜会使其产奶量下降，繁殖能力也降低。牲畜缺铜会食欲不振、贫血、毛质低劣等，然而先天性不能排泄铜却会造成铜积累在肝、肾及脑子里，从而患威尔逊（Wilson）病。目前可用药物如 D—青霉胺（β1β—二甲基半胱氨酸）将积累的铜形成配合物而排出。

铜在生物体中的作用：一般认为在生物体中铜的配合物为 Cu（Ⅰ）（3d¹⁰）和 Cu（Ⅱ）（3d⁹）两种状态。与此相反，Cu（Ⅲ）为 3d⁸，它与 Ni（Ⅱ）为等电子体，仅在 NaCuO2、KCuO2 结晶中稳定存在，溶于水时马上分解，得不到稳定的水溶液，因此 Cu（Ⅲ）是不稳定的反应中间体。最近的研究指出， 铜（Ⅲ）有重要的生物作用，Margerum 在研究 Cu（Ⅱ）—肽（氨基酸缩合物， 含肽键—CONH—）配合物的自动氧化中，曾发现并证实了在水溶液中有稳定的 Cu（Ⅲ）—肽配合物生成。因此设想有 Cu（Ⅲ）→Cu（Ⅰ）含 2 电子还原途径。

银 银作为杀菌药剂具有奇特功效。1％的硝酸银溶液是治疗眼结膜炎的常用药。金属银具有强烈的杀菌作用，估计 1g 银就足以杀灭 50 吨水里的细菌，而且对人畜无害。科学家建议，未来太空城用银作净水消毒剂，其功效优于氯气消毒剂，且方便易行，只需让水从银丝过滤网中流过，就能满足消毒要求。用银纱布复盖溃烂伤口，可迅速消除感染，且不粘连皮肉。银丝可用于缝合伤口，银带可用于固定断骨，银片可用于填补脑壳上破洞，银是最早使用的“亲生物金属”。