食用菌中微量元素硒含量的测定与研究
摘要
硒（Selenium，Se）是一种相对稀有，但在地壳中广泛分布的元素，是人体必需的微量元素之一。硒在体内是一种保健元素，与人类健康息息相关。随着医学的发展，对微量元素重要作用的认识日益加深，对硒的研究也越来越多，人们在食品、医疗、环境等各个方面对其展开了广泛的研究和应用。食用菌是指可供人类食用的真菌的总称。食用菌具有丰富的营养价值和很高的医疗保健作用，在西方享有“上帝食品”美称。目前，对食用菌的研究不仅限于食品领域，更拓展到医药领域，开发出很多保健品和新药，可见，食用菌的工业化生产和发展前景非常广阔。
微量元素硒含量的测定方法有电化学法、分光光度法、荧光法、氢化物原子吸收法、高效液相色谱法、气相色谱法、质谱法、原子荧光法等多种检测方法。其中，氢化物-原子荧光法具有准确度高、灵敏度好、方法简单、适用范围广等优点。对现有的测定微量元素硒含量的方法进行比较，从而确定一种简单、有效、易于推广的测定方法，既能快速准确地对食用菌中硒的含量进行测定，又能满足不同层次检验机构的需求；进一步提高样品消化效率，提高测量的检出限和精密度。在此基础上，对所采集的食用菌样品、动物禽类中硒的含量进行测定，并对造成食用菌、动物禽类中硒含量差异的原因进行初步的分析；利用本项研究优化的原子荧光测定方法，测定食用菌、动物禽类中不同价态的硒含量，提高食用菌的生物利用率，为富硒食用菌和富硒食品的培育、选育工作提供一些帮助。以此为基础，建立起相关的研究体系，研究食用菌、动物禽类中微量元素硒与疾病预防和人类健康的关系，为合理分配与利用有限的硒资源，提供有价值的资料。方法：
根据原子荧光光谱法的基本原理，应用敞开体系酸分解对食用菌进行前处理，采用优化后的氢化物-原子荧光法对分解后的样品进行测定及分析。并与其他硒的测定方法进行对比实验。
结论：
实验确定了氢化物-原子荧光法为测定食用菌中硒的最佳方法，通过改进消化设备和优化检测条件的方法，使样品的回收率提高并且得到较好的检出限和精
密度。对食用菌中的硒含量进行了测定，初步分析了造成食用菌中硒含量差异的原因，为以后的实验积累了实验数据和经验。
关键词：氢化物-原子荧光法；食用菌；微量元素硒；动物禽类
1 前言
1.1 微量元素硒的概述
硒是由瑞典化学家Berzelius在1817年于硫酸厂铅室底部的红色粉状物质中首次发现的，在环境中硒主要分布在岩石、土壤、大气、水和生物圈中。在被发现之初的一百多年时间里，硒一直被认为是一种非营养元素，这一认知一直持续到美国学者于1957年在对硒的研究中发现其具有营养作用，1972 年又经试验证明，谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）的活性成分就是硒，从此硒不再被认为是非营养元素，WHO 也于第二年宣布：硒是人类必需的微量元素，1988年硒被中国营养学会列入必需营养元素的名单。
1.1.1 硒的理化性质
硒的原子序数为34，位于金属元素和非金属元素的分界线附近，因此硒同时具有金属性和非金属性。正常情况下硒在动物体内完全以化合态形式存在，分为高分子量和低分子量两类，低分子量类大多数为含硒氨基酸，如硒代半胱氨酸、硒代肌氨酸、硒代牛磺酸等，同时还有一些无机含硒物质如亚硒酸钠和硒酸钠等；高分子量类以含硒酶类和含硒蛋白质为主，如谷胱甘肽过氧化物酶、甘氨酸还原酶等。
1.1.2 硒在机体内的摄入与代谢
硒的主要主要经消化道被摄入体内，在胃肠道被吸收进入血液和血浆蛋白或者是球蛋白结合，以大分子形式被输送至组织器官中。国内外研究报道都证实，有机硒和无机硒的代谢途径不尽相同。无机硒通过与还原态的辅酶A、还原氢、ATP 等反应，生成H2Se，进而经含硒氨基酸转化为蛋白质或者甲基化氨基酸排出；有机硒的代谢路径比无机硒要复杂，摄入剂量很大的情况下，硒的代谢与硫代谢产生代谢通路，而摄入剂量较小时则不然。举例说来，正常情况下亚硒酸钠（无机硒）在畜禽体内主要是通过肝脏进行代谢的，所以肝脏中硒含量会在饲粮添加亚硒酸钠之后显著增加；而蛋氨酸硒（有机硒）则在无机硒代谢途径的基础
上另有一条通过蛋氨酸代谢的途径，作为蛋氨酸的类似物，蛋氨酸硒可以在肽链合成过程中代替前者，不过关于有机硒的详细代谢机制目前仍不太清晰。一般情况下，动物主要通过排泄和排遗的方式清楚体内过多的硒，但据一些研究报道，动物饲粮中硒水平大幅增加时，也会通过呼吸的方式排出多余的硒。
1.1.3 硒的生理生化作用及调节
1.1.3.1 抗氧化作用
动物体内有大量的游离性UFA，这些UFA 会和氧自由基等物质进行反应，生成过氧化物。此反应具有多米诺骨牌效应，一旦开始就会引发组织细胞的细胞膜脂质层的过氧化反应。动物体对此的防御机制包括两个方面，其一是非酶促防御反应，即通过维生素A、维生素C、CoQ 以及醇类和某些酚羟基化合物等抗氧化物质进行对抗；其二是酶促防御反应，即通过体内的抗氧化酶类如谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、硫氧还蛋白过氧化物酶等。它们都可以有效的清除动物体内的羟基自由基和单腺态氧等氧自由基并使自由基型解聚过程终止。硒是GSH-Px 的活性中心，因此GSH-Px 活性通常被认为是判定硒在动物体内活性的反映和主要依据之一。根据孙忠军等[1]报道，雏鸡体内GSH-Px 的活性与其体内硒浓度成正相关，且GSH-Px 的活性变化始终滞后于硒的浓度变化；而李宣海等[2]的研究证实, 大鼠红细胞中的GSH-Px 的活性在补充适量硒( 0. 2 mg/ kg) 的情况下提高, 同时血清丙二醛(MDA)含量降低。
1.1.3.2 促进免疫
硒对机体的体液、细胞免疫功能都有明显的提高，硒可以增强细胞免疫应答的作用，有利于TC细胞的诱导，还可以使其细胞毒性增强，并且中性粒细胞等在吞噬过程中的存活率和吞噬率会大幅提高。其作用机理如下：硒可以胸腺、脾脏、法氏囊等淋巴器官的结构趋于致密，减少网状细胞数量，提升各种白细胞的数量和能力，从而导致不同程度的免疫增强；同时由于硒是GSH-Px 的活性成分，如果硒不足，白细胞和巨噬细胞中的GSH-Px活性会随之下降，进而使细胞内堆积过氧化物而导致细胞活力下降，使动物体对病原体的抵抗力下降；硒在血液和组织中主要存在形式是各种硒蛋白，当动物体内硒缺乏时，GSH-Px 中的硒就会被释放出来，重新成为合成硒蛋白的原料以补充硒蛋白的不足，从而导致GSH-Px 的活性缺乏，其清除过氧化物能力下降甚至丧失。
1.1.3.3 提高基础代谢率
甲状腺具有增加组织细胞的耗氧率、提高基础代谢率的生理功能。甲状腺可分泌三碘甲腺原氨酸（T3）和四碘甲腺原氨酸（T4），T3是在甲状腺及其外周组织中由T4通过脱碘酶的催化转化作用脱碘而成的，同时生长激素的合成也与T3 有关。不同种类脱碘酶的活性与硒都紧密相关，硒可以调节脱碘酶活性的方式来达到调节甲状腺的目的，使其维持正常生理功能[3]。
1.1.3.4 对动物繁殖性能的影响
畜禽的精子中具有含硒蛋白，所以硒是雄性动物正常产生精子必不可少的，在种公牛、种公羊等种公畜的饲粮中添加硒可明显提高种畜的繁殖力。精子对自由基非常敏感，硒就是通过GSH-Px 的抗氧化作用来保护精细胞的，如果公畜缺硒，睾丸内GSH-Px 活性下降，进而导自由基活性提高，最终使精子活力降低，从而影响种公畜的繁殖能力和经济价值。对于种母畜来说，硒具有提高母畜繁殖率，减少胚胎死亡，防止妊娠母畜流产等作用，其机理可能是由于在缺硒情况下，子宫肌的生理功能容易受到破坏。
1.1.3.5 抗应激
动物的应激反应是工业化畜禽生产过程中无法避免的老大难问题之一，对于幼畜和妊娠母畜来说，各种应激更是强烈。根据国内外相关报道，动物缺硒时会显著降低甲状腺素浓度，而甲状腺素的功能之一就是提高耗氧率和组织代谢水平，增加机体产热量。因此，缺硒时会降低动物冷应激的能力，使动物抵抗寒冷的能力下降。
1.1.4 硒的需要量、缺乏及硒中毒
1.1.4.1 硒的需要量
影响动物硒的需要量的因素有很多，畜禽种类、年龄、个体差异、饲养环境和饲粮种类等都可对动物硒的需要量产生不同程度的影响。硒的缺乏与中毒之间范围的平台期很窄，美国NRC(1994)推荐家禽对硒需要量为0.1mg/kg，最大耐受量为2mg/kg；法国AEC（1992）和美国NRC（1994）建议肉用仔鸡日粮中硒的营养需要量分别为0.15mg/kg、0.2mg/kg，美国FDA(2007)规定，生长期蛋用鸡在0～6 和7～20 周龄分别为0.15mg/kg、0.10mg/kg，而我国规定0～6周和6周龄以后蛋鸡对硒需要量分别为0.10mg/kg、0.15mg/kg；。众多实验表明，
给鸡饲料中添加0.1～0.25mg/kg 硒，己能满足肉用鸡、蛋用鸡生长和繁殖的需要。但是在规模化养殖下以及一些环境的应激，对硒的需求量会比理论值高一些。其它种类动物关于硒的需要量方面，美国NRC规定仔猪硒需要量为0.3mg/kg，育肥后期和种母猪为0.15mg/kg。美国NRC规定奶牛硒需要量为0.3mg/kg，肉牛0.2mg/kg，羊为0.1～0.2mg/kg，一些资料表明，奶牛妊娠后期的硒能有效地穿过胎盘，保证出生的牛犊不缺硒。
1.1.4.2 硒缺乏
大量研究试验证实，硒缺乏会导致多种动物免疫机能降低，而在饲粮中补充硒可有效的提高动物免疫机能，因此，硒可作为免疫调节剂使用。硒缺乏造成硒蛋白质酵素活性下降。若硒以外之营养状况良好，硒缺乏仅造成轻微的临床症状。若伴有营养不良、化学药物、感染等压力，则会动物会出现严重病症。例如：硒缺乏加上维生素E缺乏可导致大鼠与猪的之脂质过氧化与肝脏坏死，使猪、牛、羊的心脏损伤。在受感染的小鼠体内，硒缺乏可导致非致病性的coxsackie B3 病毒转变为具致病性的病毒，而造成小鼠的心肌炎。国内外研究显示，动物硒缺乏的症状或疾病主要有以下几个方面：营养性肝萎缩，动物死前会出现厌食和精神萎靡等症状；肌营养不良，即肌萎缩，依据不同动物可能出现行动困难、步伐僵直、骨骼肌和平滑肌的萎缩等症状，硒缺乏严重时全身麻痹；渗出性素质，死亡动物的胸腹部、大腿、下颌、颈部皮下有轻重不同的浆液性渗出，渗出物中含有血液，其中以胸腹皮下最严重。十二指肠与空肠黏膜充血、出血，胆囊大，充满黑绿色胆汁，其他器官一般没有明显的变化，低日龄幼雏由于小脑部出血渗出可使颈部皮下呈茶色水肿液；繁殖性能下降，缺硒会导致繁殖畜禽的受精率、家禽产蛋率和孵化率均下降，家畜出现死胎、流产、幼畜成活率低等症状；免疫机能下降，动物体缺硒时体液免疫功能会下降，以及免疫器官发育不良和损害等症状。
1.1.4.3 硒中毒
硒中毒按作用机理不同可划分为一般毒性和特殊毒性两种，两种毒性又可有不同的具体划分[4]。一般毒性根据硒摄入的时间以及摄入剂量，可分为急性中毒和慢性中毒两类。急性毒性即为在短时间内摄入大剂量硒后产生的毒性反应，如饲粮硒剂量超过20μg/g或者注射剂量超过1.65mg/kg 时将产生急性中毒，根据胡滨的报道，小鼠口服亚硒酸钠的半数致死量(LD50)为 3.86 mg/kg；长时间摄入
硒不仅会具有毒害作用，还会在动物体内出现明显蓄积作用，覃秀桃等[5]发现，长时间给大鼠饲喂含有0.9-3.86 mg/kg 的饲粮，可使老年大鼠体内GSH-Px活性降低，使大鼠生存时间缩短。特殊毒性指的是进入动物体内的硒并不是直接依靠硒元素本身的毒性使动物中毒，而是通过和动物体内某些组织器官产生反应，进而间接影响动物机体健康。根据BISWAS等[6]的研究，低剂量的亚硒酸钠可以诱导血液淋巴细胞的染色体产生畸变，而低剂量的硒酸钠则可以减少和抑制细胞分裂，并且以上过程均呈现出明显的剂量-效应关系；王娟等[7]用含不同水平亚硒酸钠的双蒸水饲养斯珀雷格·多雷品系的大鼠，结果显示高硒组大鼠出现明显的胎盘硒中毒现象。贺俊平等[8]发现大剂量硒对公鸡睾丸产生毒性伤害，睾丸及其相关组织中的生精细胞均观察到损伤现象；大剂量的摄入硒还会使损害动物的免疫机能，谭玉凤等[9]的研究报告说明，亚硒酸钠对小鼠具有免疫毒性，并且染毒小鼠的免疫功能降低水平和硒水平呈现出明显的剂量-效应和时间-效应关系；Markus 等研究表明亚硒酸钠和硒酸盐在一定浓度下可诱导所有细胞坏死。
1.2. 硒的生物学功能
硒（Selenium，Se）是一种相对稀有，但在地壳中广泛分布的元素，是人体必需的微量元素之一。硒在体内是一种保健元素，与人类健康息息相关。同时也有人认为，硒可能是植物生长的必须元素。硒具有无机和有机两种化学形态，无机硒包括硒化物、亚硒酸盐、硒酸盐等；有机硒主要以硒代氨基酸（Seleno-amino acid）和硒蛋白（Selenoprotein）形式存在。普遍认为，谷物、大豆和硒酵母中硒主要以硒代蛋氨酸（Se-Met）形式存在，而动物组织中硒主要以硒代半胱氨酸（Se-Cys）存在。
1.2.1. 抗氧化作用
谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）即由Se-Cys 构成，每摩尔的GSH-Px 中含4克原子硒，此酶的作用是催化氢过氧化物和脂质过氧化物转变为水和各种醇类，降低丙二醛（MDA），清除自由基对生物膜的攻击，保护膜免受氧化损伤。在体内，GSH-Px 与维生素E抗氧化的机制不同，两者可以互相补充，具有协同作用。
1.2.2 增强免疫力
硒在人体免疫及抗感染方面具有相当重要的地位。研究发现，增加硒摄入量,
能提高血液中免疫球蛋白水平，抑制衰老。机体硒缺乏导致病毒毒性增强是又一个研究热点，研究表明，一些病毒在寄主缺硒情况下复制，从良性发展为病原性病毒，从而解释了我国每年新的流行性感冒病毒品系出现的原因。
1.2.3 防止糖尿病
硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分，它能防止胰岛β细胞氧化破坏，使其功能正常，促进糖份代谢、降低血糖和尿糖，改善糖尿病患者的症状。
1.2.4 防止白内障
硒可保护视网膜，增强玻璃体的光洁度，提高视力，有预防白内障的作用。
1.2.5 防止心脑血管疾病
硒是维持心脏正常功能的重要元素，对心脏肌体有保护和修复的作用。研究发现，血硒水平与心血管壁病的发生呈负相关性。人体血硒水平的降低，会导致体内清除自由基的功能减退，造成有害物质沉积增多，血压升高、血管壁变厚、血管弹性降低、血流速度变慢，送氧功能下降，从而诱发心脑血管疾病的发病率升高。科学补硒对预防心脑血管疾病、高血压、动脉硬化等都有较好的作用。1.2.6 防止克山病、大骨节病、关节炎
缺硒是克山病、大骨节病,两种地方性疾病的主要病因，补硒能防止骨髓端病变，促进修复，在蛋白质合成过程中能促进二硫键对抗金属元素进行解毒。适量补硒对这两种地方性疾病和关节炎患者都有很好的预防和治疗作用。
1.2.7 解毒、排毒
硒与金属的结合力很强，能抵抗镉对肾、生殖腺和中枢神经的毒害。硒与体内的汞、锡、铊、铅等重金属结合，形成金属硒蛋白复合物而解毒、排毒。
1.2.8 防治肝病、保护肝脏
在肝癌高发区流行病学调查中发现，肝癌高发区的居民血液中硒的含量均低于肝癌低发区，肝癌的发病率与血硒水平呈负相关，补硒预防癌症实验表明，补硒可使肝癌发生比例下降，使有肝癌家史者发病率下降。硒还具有一定的抗艾滋病的功效，它对HIV 感染病人的生存具有明显延长作用。同时，在维持男性正常生育功能等方面硒也有很大的作用。
1.3 缺硒的临床症状
如果人体缺乏硒，机体细胞就会缺乏自我保护功能，导致全身的组织、脏器
功能缺乏。硒缺乏，相应器官例如肠道、前列腺、乳腺、卵巢、肺的癌症及白血病发病率就会增高；人体缺硒可导致衰老性视网膜斑点退化、白内障；人体缺硒是患心血管病的重要因素；在心脑血管方面表现尤为突出，脑内动脉硬化加重，脑血栓、脑栓塞的发生也会增多，而且脑动脉硬化及脑血栓、脑栓塞通常治疗效果不好；在肝脏的急、慢性炎症期，由于硒的缺乏，肝脏也会缺乏自我保护功能；在消化系统方面，由于缺硒，可出现消化性溃疡、原因不明的乳糜样腹泻。迄今为止，已知人类有490 余种疾病与缺硒有着直接的关系。国际著名的“丹麦哥本哈根大学医院研究小组”研究68项随机对照试验（试验共涉及232，606人），筛选出47项质量较高的试验（共涉及180,938人），通过分析这47项试验发现，单独服用或与其它补充剂一起服用硒可使死亡率降低10%。
世界上富硒地区很少，任何人都可能缺硒。据不完全统计，全世界有42个国家和地区缺硒，我国有三分之二的地区7亿人口处于缺硒状态。人体中硒主要从日常饮食中获得，因此，食物中硒的含量直接影响人们日常硒的摄入量。食物硒含量受地理因素影响很大，土壤硒的不同造成各地食品中硒含量的极大差异。中国营养学会对我国13个省市做过一项调查表明，成人日平均硒摄入为26～32 微克，2000年南京市民的日常硒摄入量也仅为37.6 微克，与中国营养学会推荐的最低限度50 微克相差甚远。
1.3.1 硒中毒的临床症状
在硒的最初研究中，人们认为硒是一种有毒元素，对牛及其它家畜产生剧烈毒性[10]，影响机体中枢神经系统，引起胎儿中毒和胎儿畸形。直到科学家发现机体缺硒会导致大鼠肝坏死和家畜肌营养不良症之后，人们才认识到硒同时具有保健功能。但是机体摄入过量的硒，则会产生中毒症状。我国有部分高硒地区，土壤含硒量极高。作物在体内积聚大量的硒，导致这些区域的动物和人口硒中毒。在世界其它地区，硒中毒的产生主要是由于过量服用药物性硒增补剂或长期从事与硒有关的工业[11]。从事冶炼、加工、提取硒的工人，长期接触小剂量硒化物的蒸气和粉尘，一般2～3 年后产生头晕、头痛、倦怠无力、口内有金属味、恶心、呕吐、食欲不振、腹泻、呼吸及汗液有蒜臭味，还可有肝肿大、肝功能异常，自主神经功能紊乱，尿硒增高。长期过量服用硒制剂，如亚硒酸钠等补硒，同样会造成慢性中毒而出现以上症状。这说明硒是一把双刃剑，补硒应当合理、适量。
1.4 人体内硒的来源和利用情况
1.4.1 人体内硒的分布和摄入情况
人体内硒的含量约14mg～21mg，硒遍布各组织器官和体液，肾中浓度最高。在组织内主要以硒和蛋白质复合物形式存在。硒主要在小肠吸收，人体对食物中硒的吸收率为60%～80%。经肠道吸收进入体内的硒经代谢后大部分经尿排出。尿硒是判断人体内硒盈亏状况的良好指标。硒的其它排出途径为粪、汗。中国营养学会制定硒的每日摄入量应为：1岁以内15微克，1～3岁20微克，4～6岁40微克，7岁以上的人群每日50微克含硒食物，克山病地区成人硒摄入量可增加到70 微克。美国推荐成年男女硒的每日摄入量分别为每天70微克和50微克；英国则为75微克和60微克。
1.4.2 硒的研究现状
近几年，随着医学的发展，对微量元素重要作用的认识日益加深，对微量元素的研究也越来越多。硒作为人体必需的微量元素，人们在食品、医疗、环境等各个方面对其展开了广泛的研究和应用。食品方面开展食物中硒的研究和富硒食物的培育；医学方面开展通过服用硒制剂和摄入富硒食物来治疗一些缺硒造成的疾病；环境方面研究硒的价态和硒在土壤中的分布特征等。
2 硒的分析方法
硒的检测方法有电化学法、分光光度法、荧光法、氢化物原子吸收法、高效液相色谱法、气相色谱法、质谱法、原子荧光法等多种检测方法。在以上所有的检验方法中，氢化物-原子荧光法具有准确度高、灵敏度好、方法简单、适用范围广等优点。
2.1 原子发射光谱法
原子发射光谱法主要是电感耦合等离子体-原子发射光谱法（ICP-AES），ICP-AES 法灵敏度高、化学干扰少、线性范围宽、方便快捷，可进行多种微量元素的同时测定[12]。但是ICP-AES价格较为昂贵，不利于普通实验的装备使用。
2.2 原子吸收光谱法
AAS分析法是硒的主要分析方法之一。主要包括石墨炉原子吸收法（GF-AAS）和氢化物发生-原子吸收法（HG-AAS）。AAS分析法的特点是取样量少，灵敏度高。缺点是基体干扰复杂，消除基体干扰和选择最佳条件是测定结
果可靠的关键。
2.3 分子光谱分析法
2.3.1 荧光光谱法
分子荧光光谱法是较成熟的测硒方法，是基于Se（Ⅳ）与2，3-二氨基萘（DAN）及其衍生物形成的Se-DAN 类配合物受激发能产生荧光的原理，准确度和灵敏度都高[13]，可用于硒价态分析，适测范围广。但该法对酸度和温度要求严格。
2.3.2 分子吸收光度法
分子吸收光度法是利用Se（Ⅳ）与DAN，3,3’-二氨基联苯胺（DAB）或双硫腙等形成的配合物的吸收光谱来进行硒的测定。分子吸收光度法的灵敏度和选择性较其它测硒方法差。
2.3.3电化学分析法
电化学分析方法在测定生物样品中微量硒方面较其它方法有灵敏度高、方便快速、仪器便宜、选择性好。目前硒测定中主要的电化学方法有溶出伏安法和极谱法。但是，电化学分析方法在测定时离子的干扰现象比较严重。
2.3.4 氢化物-原子荧光分光光度法
氢化物发生进样法的优点主要是：
（1）分析元素能够与可能引起干扰的样品基体分离，消除光谱干扰；
（2）与溶液直接喷雾进样相比，氢化物法能将待测元素充分预富集，进样效率近乎100%；
（3）连续氢化物发生装置易于实现自动化；
（4）不同价态的元素氢化物发生实现的条件不同，可进行价态分析。
原子荧光法的优点是：非色散系统、光程短、能量损失少；结构简单，故障率低；灵敏度高，检出限低，与激发光源强度成正比；接收多条荧光谱线；适合于多元素分析；原子化效率高，理论上可达到100%；采用日盲管检测器，降低火焰噪声；线性范围宽，可达到3个量级；没有基体干扰；可做价态分析；只使用氩气，运行成本低；采用氩氢焰，紫外透射强，背景干扰小[14]。
3.总结
本论文研究目的主要包括以下几方面：
（1）对现有的测定微量元素硒含量的方法进行比较，从而确定一种简单、有效、易于推广的测定方法，既能快速准确地对食用菌中硒的含量进行测定，又能满足不同层次检验机构的需求；
（2）进一步提高样品消化效率，提高测量的检出限和精密度。在此基础上，对所采集的食用菌样品和动物禽类中硒的含量进行测定，并对造成硒含量差异的原因进行初步的分析；
（3）利用本项研究优化的原子荧光测定方法，测定食用菌、动物禽类中不同价态的硒含量，提高食用菌的生物利用率，为富硒食用菌和富硒食品的培育、选育工作提供一些帮助。以此为基础，建立起相关的研究体系，研究食用菌、动物禽类中微量元素硒与疾病预防和人类健康的关系，为合理分配与利用有限的硒资源，提供有价值的资料。
1、与其它测量硒的方法相比，氢化物-原子荧光法具有灵敏度高、干扰少、操作简便、线形范围宽等优点，并且氢化物发生-原子荧光光度计也具有价格低廉，结构简单、稳定性好、操控简便、容易维护和维修等优点。所以实验选择氢化物-原子荧光法作为测定方法。
2、仪器测量法的重点、难点在于待测样品的前处理。论文研究工作采用改进消化瓶进行敞开体系酸分解的消解方式，得到了理想的前处理效果。所用的消化方法不但简单易操作，而且克服了敞开体系酸分解的缺点，提高了样品的回收率，减少了对环境的污染。实验还对硒含量测定的消化条件和仪器的检测条件进行了优化，使测定微量元素硒含量的效果达到最佳状态。
3、食用菌、动物禽类中微量元素硒含量的测定结果表明，不同品种的食用菌中对硒的吸收利用是不相同的；不同地区同一种食用菌、动物禽类中的硒含量也不相同；说明食用菌中的含硒量与土地的硒含量、食用菌品种存在着一定的联系。
4、利用本项研究优化的原子荧光测定方法，可以对元素不同的价态进行分析，通过测定食用菌中不同价态的硒含量，找到有效地解决途径，提高食用菌的生物利用率。进一步的研究工作，可以为研究食用菌中微量元素硒与疾病预防和人类健康的关系提供有价值的资料。
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生物无机化学习题（2014-12-22） 1．写出十种生命必须元素的符号 2．写出组氨酸和半胱氨酸英文简写符号，画出这两种氨基酸侧链基团与金属离子配位的可能的模式。 3．哺乳类动物体内的血红蛋白和肌红蛋白的生理功能有什么不同？简述产生这种不同之处的原因。 4．举出四种不同的无机药物的名称（结构式、分子式或商品名均可），并说明它们的用途。 5．很多双原子分子具有生理作用，而它们生理作用有一部分通过和金属离子配位而实现的。画出双原子分子和金属离子配位的几种可能的模式。NO是美国《科学》杂志1992年命名的明星分子，可以在体内发挥信息传递的作用。用分子轨道法预测NO和金属离子结合的模式。 6．A）写出组氨酸和半胱氨酸英文简写符号，画出这两种氨基酸侧链基团与金属离子配位的可能的模式。 B) 画出多肽片段[gly-asp-ala-cys]结构图，预测哪个氨基酸侧链易和Fe3+结合， 为什么？ 7．芳香环之间的弱相互作用有哪两种常见构型？用Hunter-Sanders规则予以定性解释，并说明这些弱相互作用的生物学上的意义。 8．画出下列几种金属-双氧物种的结合方式,并指出氧合血兰蛋白的活性中心采取的是哪一种构型 1) ”end-on” bent MO2 superoxo 2) trans-μ2-1,2-peroxo 3) cis-μ2-1,2-peroxo 4) μ2-η2,η2-peroxo 9．A）写出顺铂和金诺芬的分子式，指出它们的在医学上的用途。 B）指出下列疾病是由于什么金属离子（过量或缺乏）引起的？ 日本水俣病，贫血，门凯氏病(Menkes disease), 威尔逊氏病(Wilson disease) 10．CO与人血红蛋白的结合能力比氧气和血红蛋白结合能力大210倍，而CO与血红素的结合能力要比氧气与血红素的结合能力大25000倍！请解释这种现象的生物学意义，并从生物无机化学的角度解释产生这种现象的原因。 11. 血红素是血红蛋白的载氧活性部位。画出血红素的结构图。实验表明：氧合
第一章物质存在的状态………………………………………………………………2 一、气体 .......................................................................................................... 2 二、液体 .......................................................................................................... 3 ①溶液与蒸汽压 ................................................................................................ 3 ②溶液的沸点升高和凝固点的下降 ................................................................... 3 ③渗透压 .......................................................................................................... 4 ④非电解质稀溶液的依数性 .............................................................................. 4 三、胶体 .......................................................................................................... 4 第二章 化学动力学初步……………………………………………………………5 一、化学反应速率 ............................................................................................ 5 二、化学反应速率理论 ..................................................................................... 6 三、影响化学反应速率的因素 .......................................................................... 6 2、温度 ............................................................................................................ 7 第三章 化学热力学初步……………………………………………………………8 一、热力学定律及基本定律 .............................................................................. 8 二、化学热力学四个重要的状态函数 ................................................................ 9 4、自由能 ....................................................................................................... 10 ①吉布斯自由能 .............................................................................................. 10 ②自由能G ——反应自发性的判据 .................................................................. 11 ③标准摩尔生成自由能θ m f G ? (11)
生物无机化学的认识 生物无机化学是无机化学、生物化学、医学等多种学科的交叉领域。其研究对象是生物体内的金属（和少数非金属）元素及其化合物，特别是衡量金属元素和生物大分子配体形成的生物配合物，如各种金属酶、金属蛋白等。侧重研究它们的结构-性质-生物活性之间的关系以及在生命环境内参与反应的机理。 生物无机化学虽然听起来有些不实用，其实在生活中，我们经常可以看到一些运用了生物无机化学的地方。比如农业方面，我们熟知的化肥，就运用了生物无机化学的知识，农作物的生长发育，不仅需要常量营养元素，还需要如铁、锰、铜、锌、钼等微量元素，这些微量元素和氮、磷、钾同等重要，不可代替。同样，在我们熟知的一些保健品，像“脑白金”、“黄金搭档”等等，都是补充我们人体内的微量元素的保健食品。以我们最熟悉的钙来说，从小我们的父母就给我们补钙，喝牛奶、吃钙片等等方式，可见钙对于我们的重要性。人体缺钙，就容易腿软、抽筋、蛀牙，但钙多了也不行，人体内的钙过量容易得佝偻病。所以，微量元素虽然重要，但是也不能过多。 生物无机化学无疑正在迅速发展。生物无机化学主要分为两部分：一是研究生物体本身微量元素的作用，二是研究外界微量元素对机体的影响。 含有微量元素的蛋白是生物无机化学中偏向生物领域的研究对象，做此项研究主要依靠生物化学技术。含有微量元素的蛋白是微量元素与蛋白质形成的配合物，与酶的区别在于含有微量元素的蛋白并不表现催化活性，但却有其他的重要功能。现在的研究在于发现新的蛋白，确定其结构、性质。现在热门的蛋白有硒蛋白，因为硒蛋白是硒在体内存在和发挥生物功能的主要形式。硒的作用，主要在癌症、神经退行性疾病和病毒等方面，但结论不统一。现在主要在探索新的硒蛋白作为预防药物开发、癌症治疗和药物筛选靶标。如杜明等通过硫酸铵沉淀等方法,从富硒灵芝中获得了一种新的含硒蛋白,并研究了它的抗氧化活性与其硒含量间的关系。研究发现该蛋白的抗氧化活性与其硒含量具有相关性。 无机药物的发展在生物无机领域中有很重要的地位。顺铂的抗肿瘤作用的发现开辟了无机药物化学的新领域。在抗癌药物应用中，顺铂药物目前仍在临床上使用，主要有四种铂配合物：顺铂、卡铂、顺糖氨铂、奥沙利铂。从1980年发现二烃基锡衍生物具有抗癌活性以来，人们先后合成了具有顺铂结构的二烃基二卤化锡配合物，与卡铂结构类似的有机锡化合物，以及有机锡羧酸衍生物等等。在锗化合物方面，从发现1971年合成的β-羧基乙基锗倍半氧化物具有抗癌活性以来，人们先后合成了许多有机的锗化合物。此外还有茂钛衍生物和稀土配合物。因为癌症是人类健康寿命最主要的杀手，所以在抗癌药物的研究开发方面将有很大
《无机与分析化学》综合练习题及答案 （本综合练习题及答案与中国农业出版社出版，张凤、王耀勇、余德润主编的 《无机与分析化学》教材配套使用） 《无机与分析化学》综合练习题 一、选择题 1.与难挥发非电解质稀溶液的蒸气压降低、沸点升高、凝固点下降有关的因素为（）。 A. 溶质的本性 B. 溶液中溶质的粒子数 C. 剂的体积 D. 溶液的体积 2. 高原地区水的沸点一般( )。 A. 等于100℃ B. 高于100℃ C. 低于100℃ D. 无法确定 3. 在常压下,海水的沸点一般( )。 A. 等于100℃ B. 高于100℃ C. 低于100℃ D. 无法确定 4. 在常压下,海水的凝固点一般( )。 A. 等于0℃ B. 高于0℃ C. 低于0℃ D. 无法确定 5. 溶液的凝固点总是( )纯溶剂的凝固点。 A. 等于 B.高于 C.低于 D. 无法确定 6. 静脉注射时,注射液应与血液是( )。 A. 等渗溶液 B.高渗溶液 C. 低渗溶液 D. 无法确定 7. 常量分析的称量一般在( )。 A. 0.1g以上 B. 10g以上 C. 0.01～0.001g D. 1～10g 8. 确定样品中各组分的相对含量属于（）。 A. 定性分析 B. 定量分析 C. 结构分析 D. 滴定分析 9．对微量成分进行分析一般采用（）。 A. 滴定分析 B. 重量分析 C. 气体分析 D. 仪器分析 10.下列叙述错误的是（）。 A. 方法误差属于系统误差 B. 系统误差呈正态分布 C. 系统误差具有重现性 D. 系统误差包括操作误差 11.下列（）种情况可引起系统误差。 A. 天平零点突然有变动 B. 看错滴定管读数 C. 加错试剂 D. 使用的蒸馏水不纯
生物无机化学与健康 生物无机化学是近年来在无机化学和生物学的边缘上发展起来的一门新兴科学。生物无机化学与人类的健康息息相关，而人的健康又与生物无机化学中的微量元素有密切关系, 它们对维持机体的平衡和健康, 各自发挥着至关重要的作用。本文仅阐述锌这种微量元素对人的健康作用。 锌( Zn) 是人体必需的营养元素, 正常人体内含锌量为2~ 3 g , 绝大部分组织中都有极微量的锌分布, 其中肝脏、肌肉和骨骼中含量较高。血浆中锌的浓度是10~ 20 mol/ L,其中60%与血清白蛋白结合, 30% ~ 40%与α-巨球蛋白结合, 少量与氨基酸结合。Zn 对生长发育、免疫功能、消化功能、生殖功能和物质代谢等均有重要作用。锌在人体内的含量对身体健康至关重要, 缺乏或过量均会对人体造成危害。本文主要概述锌对人体健康的生理效应及缺乏的防治途径, 以期对日常生活中合理科学的补充锌提供一些理论依据。 一、锌的生理效应 1、锌影响正常的生长发育 锌可通过直接作用于中枢神经系统和改变受体对神经递质的反应性而控制食欲, 由此改变味觉、嗅觉等功能, 导致厌食和体重减轻。锌参与基因表达和内分泌功能, 并在DNA、RNA 合成和细胞分化中发挥重要作用。同时, 锌还参与促进骨骼生长的激素, 对骨骼生长发育起着积极的作用。另外, 锌还参与生长激素合成和分泌。因此, 促生长因子C 不仅有赖生长激素的刺激, 而且需要有锌的存在。据报道, 锌对生长激素的合成及噬菌体T4 转为噬菌体T3 均有直接作用, 故对身高的影响较为明显。因此, 缺锌将影响儿童正常的生长发育。 目前, 锌与行为的关系日益受到重视,资料指出,人体缺锌将引起昏睡、表情淡薄、性行为减退, 探究行为减少以及学习能力降低, 脑中锌的含量远高于机体其他部位。近几十年来研究发现, 锌缺乏和不足可以影响脑发育和智能。低锌或高锌明显影响幼脑的发育及脑功能, 急性锌缺乏使实验动物和人脑功能受损。锌对脑发育的影响主要发生在神经系统发育的初期( 胚胎期及出生后一定时期内) , 这也正是神经系统发育成熟的关键时期。在这一时期, 锌对神经细胞的增殖、DNA 的复制用户蛋白质合成影响较大, 之后, 锌主要影响神经细胞的蛋白质合成, 进而影响细胞结构和功能。 锌对小儿神经系统的发育有不可忽略的影响, 如果缺乏或减少就会影响大脑中一些生要酶( 如细胞色素氧化酶、多巴胺- B羟化酶和过氧化物岐化酶) 的活性, 使脑的结构发生改变, 从而产生智力低下、反应迟钝、学习能力下降。长期的锌缺乏与儿童生长限制有关已得到充分证实。缺锌对生长发育期儿童影响是最突出, 出现的症状有: 生长迟缓、脑垂体调节机能障碍, 食欲不振,嗅觉与味觉减退, 创伤难愈合, 易感染, 肝脾肿大、贫血症、嗜睡症。还造成性器官发育不全, 性机能降低。缺锌还能影响脑垂体使相应的促性腺激素、生长激素等分泌不足而间接作用于生殖系统。 2、锌异常影响免疫功能, 减弱抵抗力 锌是参与免疫功能的一种重要元素, 能增强体液及细胞的免疫功能。缺锌可以通过对与锌有关的酶不良影响而造成生长停滞、散在性全身性皮肤病变、腹泻、脱发、精神障碍、男性机能减退和易感染，由于反复感染能造成继发的免设功能受损。缺锌也可短暂地损伤B 淋巴细胞,从而影响体液免疫应答。缺锌还能造成迟发性皮肤过敏反应受到损伤。与此同时，大量的锌也能抑制吞噬细胞的活性和杀菌力,从而降低人体的免疫功能, 使抵抗力减弱, 对疾病异感性增加。锌是淋巴细胞凋亡的一个重要调节因子, 缺锌使胸腺萎缩, 淋巴细胞减少, 且因凋亡机制改变淋巴细胞产物, 使前细胞丧失。锌摄入量不足会很快消弱细胞核抗体介导的免疫,使人体对病菌的抵抗力下降, 白细胞杀菌趋向性降低,同时会降低人体中“T”细胞的功能, 出现伤口不能愈合、身体瘦弱、食欲不好、易患感冒等状况。可见, 锌在完善人体
无机化学，有机化学，物理化学，分析化学 无机化学 元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学（即络合物化学）、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。 有机化学 普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。 物理化学 结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体化学、量子化学、催化作用及其理论等。 分析化学 化学分析、仪器和新技术分析。包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种电化学分析方法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析方法，在线分析、活性分析、实时分析等，各种物理化学性能和生理活性的检测方法，萃取、离子交换、色谱、质谱等分离方法，分离分析联用、合成分离分析三联用等。
无机化学 第一章：气体 第一节：理想气态方程 1、气体具有两个基本特性：扩散性和可压缩性。主要表现在： ⑴气体没有固定的体积和形状。⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。 2、理想气体方程：nRT PV = R 为气体摩尔常数，数值为R =8.31411--??K mol J 3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。 第二节：气体混合物 1、对于理想气体来说，某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。 2、Dlton 分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。 3、(0℃=273.15K STP 下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg) 第二章：热化学 第一节：热力学术语和基本概念 1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同，将系统分为： ⑴封闭系统：系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。 ⑵敞开系统：系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物质传递。 ⑶隔离系统：系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。 2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现。描述系统状态的物理量称为状态函数。状态函 数的变化量只与始终态有关，与系统状态的变化途径无关。 3、 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部 分叫做相。相可以由纯物质或均匀混合物组成，可以是气、液、固等不同的聚集状态。 4、 化学计量数()ν对于反应物为负，对于生成物为正。 5、反应进度νξ0 )·(n n sai k e t -==化学计量数 反应前反应后-，单位：mol 第二节：热力学第一定律 0、 系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热。热能自动的由高温物体传向低温 物体。系统的热能变化量用Q 表示。若环境向系统传递能量，系统吸热，则Q>0；若系统向环境放热，则Q<0。 1、 系统与环境之间除热以外其他的能量传递形式，称为功，用W 表示。环境对系统做功， W>O ；系统对环境做功，W<0。 2、 体积功：由于系统体积变化而与环境交换的功称为体积功。 非体积功：体积功以外的所有其他形式的功称为非体积功。 3、 热力学能：在不考虑系统整体动能和势能的情况下，系统内所有微观粒子的全部能量之 和称为热力学能，又叫内能。 4、 气体的标准状态—纯理想气体的标准状态是指其处于标准压力θ P 下的状态，混合气体 中某组分气体的标准状态是该组分气体的分压为θP 且单独存在时的状态。 液体（固体）的标准状态—纯液体（或固体）的标准状态时指温度为T ，压力为θP 时的状态。
生物无机化学的应用 化学化工学院12化本3班洪璐2012364353 生物无机化学是建立在生物学与无机化学基础上的一门新兴的边缘学科。其研究对象从广义来讲，是在分子水平上探讨无机元素及其化合物与生物体的相互作用。生物无机化学的任务之一是应用无机化学的理论和实验技术研究生物体系中无机金属离子的行为，从而阐明金属离子和生物大分子形成配合物的结构与功能的关系。另一任务是用比较简单的化学模型对复杂的生物催化现象进行模拟研究，即模型研究。 近10余年来，生物无机化学的研究主要集中在金属离子活化酶的领域及金属蛋白的结构、性质、功能和升华反应机理方面。用最新的升华理论设计某些金属离子的配合物的催化反应模型，以探索生命金属元素在生物体中的存在方式、状态及对生命运动的作用机理，诸如基因转移、氧化还原或水解过程。 1 微量金属离子在医学中的应用 生物无极化学的研究成果表明：人体必需的金属离子主要是以配合物的形式存在于人体内，它是控制体内政策代谢活动的关键因素。但是，人体必需的金属元素在体内的存在量有严格的浓度范围，眼中地缺乏或过量都会引起疾病。 1.1 微量元素铜锌与癌症 研究表明，90%以上的癌症与环境有关。病人癌组织的微量元素谱往往发生变化，其中铜锌与癌症的关系最为重要。对肝癌、胃肠道癌、女性生殖器官肿瘤等多种患者的血清分析都得出一致的结论：恶性肿瘤患者血清Zn/Cu比值明显低于常人，而进行手术摘除恶性组织或药物治疗后，患者血清中Zn/Cu比值回升。因此，有人认为血清中的Zn/Cu可反映肿瘤恶性程度及判别患者愈后状况。 1.2 微量元素与眼科 目前，微量元素与眼科研究主要集中于微量元素在白内障发生、发展中所起的作用。白内障者晶体中Zn、Cu含量较正常晶体含量少，Ca、Se含量增加，血清中锌含量减少，Mg、Ca含量增加。 1.3 微量元素钴和铁 钴是维生素B12分子的一个必要组成部分。维生素B12能促进血红球的增加和肌肉蛋白的合成。根据实验，如果草饲料中缺少钴，将会引起严重的脱毛症，然而，只要在饲料中加
无机及分析化学习题无机化学基本知识 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
第一章无机化学基本知识 （一）填空题 中，决定原子轨道形状的是______，觉得原 1.在4个量子数n,l,m,m s 子轨道在空间伸展方向的是______。 2.我国化学家提出能及的相对高低与主量子数n和角量子数l的关系是______，其值越大，轨道能量越高。 3.核外电子排布遵循的三个原则是________，________，________。 4.分散系是指____________________的体系。NaCl、碘酒和泥浆都是分散系，他们分别是______、______、______。 5.与溶液溶质的性质无关，仅取决于____________的性质成为稀溶液的依数性，包括________，________，________，________。 6.丁达尔效应能够证明溶胶具有________性质，其动力学性质可以有________实验证明，电泳和电渗实验证明溶胶具有________性质。 7.常压下，海水的沸点________100℃.（填<,>,=） 8.人类不能饮用海水，吃冰激凌不如喝水解渴，以及海生生物不能在淡水中生存等现象都是与溶液的依数性之一________密切相关。 9.在寒冷的冬天施工是，常在混凝土中添加外加剂如CaCl、NaCl防冻，依据的化学原理为________________。 10．溶液产生渗透现象应具备的条件是_______和_______。 11．溶胶具有聚结稳定性的原因是有二，一是__________；二是 __________。 12．胶粒带电的原因有二，一是_______带电；二是_______带电。
第一篇：化学反应原理 第一章：气体 第一节：理想气态方程 1、气体具有两个基本特性：扩散性和可压缩性。主要表现在： ⑴气体没有固定的体积和形状。⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。 2、理想气体方程：nRT PV = R 为气体摩尔常数，数值为R =8.31411--??K mol J 3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。 第二节：气体混合物 1、对于理想气体来说，某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气 体相同体积时所产生的压力。 2、Dlton 分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。 3、(0℃=273.15K STP 下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg) 第二章：热化学 第一节：热力学术语和基本概念 1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同，将系统分为： ⑴封闭系统：系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。 ⑵敞开系统：系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物质传递。 ⑶隔离系统：系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。 2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现。描述系统状态的物理量称为状态函数。状态函 数的变化量只与始终态有关，与系统状态的变化途径无关。 3、 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部 分叫做相。相可以由纯物质或均匀混合物组成，可以是气、液、固等不同的聚集状态。 4、 化学计量数()ν对于反应物为负，对于生成物为正。 5、反应进度νξ0 )·(n n sai k e t -==化学计量数 反应前反应后-，单位：mol 第二节：热力学第一定律 0、 系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热。热能自动的由高温物体传向低温 物体。系统的热能变化量用Q 表示。若环境向系统传递能量，系统吸热，则Q>0；若系统向环境放热，则Q<0。 1、 系统与环境之间除热以外其他的能量传递形式，称为功，用W 表示。环境对系统做功， W>O ；系统对环境做功，W<0。 2、 体积功：由于系统体积变化而与环境交换的功称为体积功。 非体积功：体积功以外的所有其他形式的功称为非体积功。 3、 热力学能：在不考虑系统整体动能和势能的情况下，系统内所有微观粒子的全部能量之 和称为热力学能，又叫内能。 4、 气体的标准状态—纯理想气体的标准状态是指其处于标准压力θ P 下的状态，混合气体 中某组分气体的标准状态是该组分气体的分压为θP 且单独存在时的状态。 液体（固体）的标准状态—纯液体（或固体）的标准状态时指温度为T ，压力为θP 时的状态。
生物无机化学姓名：崔慧慧 学号：C14201008 专业：无机化学
碳酸钙的仿生合成 摘要：碳酸钙矿物材料广泛分布于大自然，具有环境协调性和相容性。生物矿化过程形成的材料具有特定的生物学功能，因此人们通过不同途径进行仿生合成，尤其是碳酸钙的仿生合成。本文主要介绍了碳酸钙仿生合成的方法，如加入添加剂、双模板法等，制备得到不同形貌和不同晶型的的碳酸钙晶体。通过研究不同方法合成碳酸钙为真正意义上的生物矿化提供一定的理论依据。 关键字：生物矿化碳酸钙仿生合成 Abstract:The materials through Biomineralization have a specific biological function, so people try to synthesis it by finding different ways, especially the biomimetic synthesis of calcium carbonate. In this paper, many methods of biomimetic synthesis of calcium carbonate are mainly introduced, such as adding additives, dual template method and so on, to obtained different morphogenesis and polymorphism of calcium carbonate. We study the different methods of calcium carbonate, in order to provide certain theoretical basis for biomineralization. Key words: biomineralization calcium carbonate 一、生物矿化及仿生合成 生物矿化广泛存在于大自然中，生物体经过长时间进化，会在身体的某些部位生成矿物组织，这些矿物组织在某些方面形成了性能优异的生物材料。生物矿化的种类已超过60种，它们的组成各异，并赋有特定的生物学功能。生物矿化的优点是它的过程是一个天然存在的高度控制过程，受生物机体内在机制调制，可以实现从分子水平到介观水平上对晶体形状、大小、结构、位向和排列的精确控制和组装，从而形成复杂的分级结构。生物矿化的一个重要特点就是自组装的有机聚集体或超分子模板通过材料复制而转变为有序化的无机结构，因此有机基质在生物矿化过程中具有非同寻常的作用，有机基质在水溶液环境中通过自组装过程形成胶束、反胶束、囊泡、微乳液、泡沫、溶致液晶等结构，为生物矿物的形成提供微环境或模板；有机基质也可以作为可溶性添加剂，在晶体生长过程中，能吸附在特定的晶面上或能结合与其电荷相反的游离离子，从而改变晶体的生长速[1]。生物矿化可分为四个阶段，有机大分子预组织。在矿物沉积前构造一个有组织的反应环境，该环境决定无机物成核的位置；界面分子识别。在已形成的有
无机化学核心考点基础知识点框架梳理及其解析 第一章气体 1.1理想气体状态方程式 理想气体状态方程式及其应用★ 1.2气体的分压定律 分压定律与应用★ （标★号是考试重点） 本章包括四个小节，理想气体状态方程式，气体混合物，气体分子运动论，真实气体。 其中前两个小节是考试的重点，理想气体状态方程式及应用，分压定律及应用。后两小节基本不考 在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，熟悉教材内容、分析教材例题，并注意应用条件，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程 知识点一 理想气体状态方程 各物理量的单位： PV nRT 压力P-Pa；体积V-dm3；气体摩尔数n- mol；气体常数R- 8.314 J.mol-1.Ｋ-1；绝对温度T-Ｋ. 如在标况下1摩尔气体，压力，温度，体积一般有如下关系P＝101325 Pa; V＝22.4 dm3；T＝273.15 k; 从中可以算出: R=PV/nT=101325＊22.4／1＊273.15=8.314 J.mol-1.Ｋ-1. 知识点二 分压定律 一个容器内有几种混合气体，相互间不发生化学反应的条件下,总压强 P总与各种气体的 分压Pi之间有如下关系： P总＝ P1 + P2 + P3 +...+ Pn 对于理想气体,容易得证：n总＝n1 + n2 + n3 +. ... + nn 左边： P总＝ n总RT/V 右边 = n1*RT/V +n2*RT/V+...+nn*RT/V = [n1+n2+...+nn]*RT/V
= n 总*RT/V = 左 边 例题：某容器中含有NH3、O2 、N2等气体的混合物。取样分析后，其中n (NH3)=0.320mol ，n (O2)=0.180mol ，n (N2)=0.700mol 。混合气体的总压p =133.0kPa 。试计算各组分气体的分压 解：n= n (NH3)+n (O2)+n (N2) =0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mo l 30.320() 1.200 NH b b = =0.3201.200 ⅹ133.0kPa =35.5 kPa 22(O )(O )n p p n = =0.1800.320 ⅹ35.5kPa =20kPa 223()()()N NH p p p p o =-- =(133.0-35.5-20)kPa =75.5kPa 总结 这一章知识点比较简单，先熟悉课本，把例题弄明白，再分别做两道课后习题巩固一下 看课本例题1-2，1-3，1-4 课后习题做1，3，9，12 ? ? 第二章热化学 ? 2.1热力学的术语和基本概念 ? 2.2热力学第一定律 ? 热力学第一定律★、焓变和热化学方程式★、Hess 定律★
大学无机知识点总结 第一章物质的聚集状态 §１～１基本概念 一、物质的聚集状态 １．定义：指物质在一定条件下存在的物理状态。 ２．分类：气态（ｇ）、液态（ｌ）、固态（ｓ）、等离子态。 等离子态：气体在高温或电磁场的作用下，其组成的原子就会电离成带电的离子和自由电子，因其所带电荷符号相反，而电荷数相等，故称为等离子态，（也称物质第四态）特点： ①气态：无一定形状、无一定体积，具有无限膨胀性、无限渗混性和压缩性。 ②液态：无一定形状，但有一定体积，具有流动性、扩散性，可压缩性不大。 ③固态：有一定形状和体积，基本无扩散性，可压缩性很小。 二、体系与环境 １．定义： ①体系：我们所研究的对象（物质和空间）叫体系。 ②环境：体系以外的其他物质和空间叫环境。 2．分类：从体系与环境的关系来看，体系可分为 ①敞开体系：体系与环境之间，既有物质交换，又有能量交换时称敞开体系。 ②封闭体系：体系与环境之间，没有物质交换，只有能量交换时称封闭体系。 ③孤立体系：体系与环境之间，既无物质交换，又无能量交换时称孤立体系。 三、相 体系中物理性质和化学性质相同，并且完全均匀的部分叫相。 １．单相：由一个相组成的体系叫单相。 多相：由两个或两个以上相组成的体系叫多相。 单相不一定是一种物质，多相不一定是多种物质。在一定条件下，相之间可相互转变。单相反应：在单相体系中发生的化学反应叫单相反应。 多相反应：在多相体系中发生的化学反应叫多相反应。 ２．多相体系的特征：相与相之间有界面，越过界面性质就会突变。 需明确的是： ①气体：只有一相，不管有多少种气体都能混成均匀一体。 ②液体：有一相，也有两相，甚至三相。只要互不相溶，就会独立成相。 ③固相：纯物质和合金类的金属固熔体作为一相，其他类的相数等于物质种数。 §１～2 气体定律 一、理想气体状态方程PV=nRT 国际单位制：R=1.0133*105Pa*22.4*10-3 m 3/1mol*273.15K=8.314(Pa.m3.K-1.mol-1) 1. (理想)气体状态方程式的使用条件 温度不太低、压力不太大。 2.(理想)气体状态方程式的应用 二、气体分压定律 混合气体的总压等于各组分气体分压之和。数学表达式：P T=P A+P B+P C+… 1. 组分气体分压：组分气体单独占有混合气体的体积时所产生的压力。P A V=n A RT 2. 组分气体分体积：组分气体与混合气体同温同压下所占有的体积。PV A=n A RT
武汉大学 2006年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：无机化学和分析化学科目代码483 注意：．所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题或草稿纸上的一律无效。 无机化学部分（75分） 一、单项选择题（每小题2分，共20分） 1、基态原子具有下列价电子构型的元素第一电离势最大的是（） A．2s22p1B．2s22p2C．2s22p3D．2s22p4 2、O, O2, N, N2的第一电离能由小到大排列顺序正确的是（） A．O＜O2＜N＜N2B．O2＜O＜N＜N2 C．N＜N2＜O＜O2D．N2＜N＜O＜O2 3、共价型分子AB n的中心原子A采用sp3d杂化轨道成键时，则分子的空 间构型不可能是（） A．直线型B．T型C．三角双锥D．三角锥 4、在0.1 mol·dM-3的氨水溶液中加入氯化铵固体，结果是（） A．NH3的电离度变小，电离常数变小。 B．NH3的电离度变大，电离常数变大。 C．NH3的电离度变小，电离常数不变。 D．NH3的电离度变大，电离常数不变。 5、对于配合物中心体的配位数，下列说法不正确的是（） A．直接与中心体键合的配位体的数目。 B．直接与中心体键合的配位原子的数目。 C．中心体接受配位体的孤对电子的对数。 D．中心体与配位体之间所形成的。配键数。 6、己知难溶电解质溶度积大小的顺序是： K sp(Hg2S)＜K sp(AgI)＜K sp(Ag2CrO4)＜K sp(PbI2)则溶解度最大的是（）A．Hg2S B．AgI C．Ag2CrO4D．PbI2 7、在酸性溶液中，与H2O2作用不能生成过氧化物的是（） A．Na4TiO4B．(NH4)3VO4C．K2Cr2O7D．KMnO4 8、下列概念正确的是（） A．水解能力PH4+＞NH4+B．碱性NH2-＜PH2- C．水解能力AsO33-＞SbO33-D．酸性BF3＞BCl3 9、加热分解下列物质时，该物质中的各元素氧化数都发生了变化的是（） A．LiNO3B．NH4NO3C．Mn(NO3)2D．AgNO3
2014级生物无机化学复习题目（黄老师部分） 1、什么是生命必需元素？简述作为生命元素必须满足哪些条件？ 必需元素可以这样定义：它们的缺乏会导致生物组织严重的、不可逆的损伤。 必需元素应该满足以下几个条件： ①这些元素在不同组织中均有一定浓度； ②除去这些元素会造成生物组织在生理或结构上的不正常； ③这些元素的存在能够使生物生理或结构的不正常现象消失或预防不正常现象的产生； ④这些元素应有专门的生理功能。 2、根据生物学功能分类，简述并举例金属蛋白主要涉及哪几种类型？ ①具有催化功能的蛋白质——酶。生命体内的化学反应几乎都是在生物催化剂的催化下完成的，而酶是生物催化剂中最重要的一类物质。金属酶的结构、功能、催化机理及其模拟构成了生物无机化学的主体部分。 ②具有运输功能的蛋白质。这类蛋白质在生物体系中结合并携带着特殊的分子或离子从一个部位到另一个部位，如：运铁蛋白、载氧蛋白等。 ③具有营养储存功能的蛋白质。它们将氨基酸、金属离子等营养物质储存并使之用于生物体的生长、发育等过程，如：铁蛋白。 ④具有结构功能的蛋白质。它们作为机体的支架和结构成分参与细胞组织的形成。细胞膜、线粒体、叶绿体、头发、指甲等都有蛋白质或脂质组成。 ⑤具有防御功能的蛋白质。它们能够起到抵御有害物质的侵袭、保护生物体的作用。免疫球蛋白、超氧化物歧化酶等属于这类蛋白质。 ⑥具有调控功能的蛋白质。它们能起到调节或控制细胞生长、分化以及遗传信息的表达作用，如：胰岛素、锌指蛋白等。 3、蛋白质由多少种氨基酸组成？在结构上的主要区别是什么？根据侧链的不同，主要可以分为哪些类型？氨基酸与金属离子配位的主要基团有哪些？ 参与组成蛋白质的氨基酸有20种。这些氨基酸的区别在于各自不同的侧链基团。根据侧链的不同，这些氨基酸可以被分为以下几种： ①含非极性、脂肪族侧链的氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸； ②含极性、不带电荷的侧链的氨基酸：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、组氨酸、天冬氨酸、谷酰胺酸； ③含芳香族侧链的氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸 ④带正电荷侧链的氨基酸：赖氨酸、精氨酸； ⑤带负电荷侧链的氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸。 4、DNA的主要结构形式有几种？其中B型在结构上有什么特点？ DNA的主要结构形式有B型、A型和Z型。最常见的结构为B型，其结构特点是： ①两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴，向右盘旋形成右手双螺旋结构； ②分子以大沟和小沟交替缠绕； ③平行的碱基对之间的平均距离为3.4 A； ④碱基中的糖环采取C2’向内的折叠形式； ⑤双螺旋的骨架是由磷酸和脱氧核糖组成的，位于外侧；碱基位于双螺旋结构内侧，配对平行，与轴垂直。 ⑥碱基按互补配对原则进行配对：A与T配对，之间形成2个氢键；C与G配对，之间形成3个氢键。
%36101044.022===--A T 44.01222.01212=?=?=cm cm d d A A Ts Tx Cs As CsAx Cx lg )lg (--?==L /mol 105.3%48lg --lg28%)(L /mol 100.24-4-?=??= mol dm L mol dm dCs Ts dCs As /100.8/100.22.0%48lg lg 234?=??-=-==-κ无机分析化学与分析化学 P171 吸光光度法 计算题 14、已知某有色物质溶液在最大吸收波长下用1cm 吸收池测定时T 1=60%，A 1=0.22，若在其他条件相同下改用2cm 吸收池测定，试计算此有色物质溶液的透光率T 2和吸光度A 2。 解：在其他条件相同下用2cm 吸收池测定时，此时有色溶液的吸光度和透光率分别为： 15、某有色物质溶液的浓度为2.0×10-4mol/L 时，在2cm 吸收池中，测得其透光率为48%。在同样条件下测得该有色物质的透光率为28%，计算此试液的浓度和该有色物质的摩尔吸收系数。 解：试液的浓度为： 该有色溶液的摩尔吸收系数为： 17、什么是吸收曲线？绘制吸收曲线的目的是什么？ 答：以入射光的波长为横坐标，溶液的吸光度为纵坐标绘制的曲线称为吸收曲线，绘制吸收曲线的目的是为了选择测定波长，通常选择溶液的最大吸收波长λmax 作为测定波长。 18、在吸光光度分析中，为了使测定的误差较小，通常将吸光度控制在0.2-0.7范围内，若吸光度超出了上述范围时，应采取何种措施？ 答：由朗伯-比尔定律A=Kcd 可知，当吸光度<0.2时，可以采取的措施是增大溶液的浓度或改用厚度较大的吸收池，当吸光度A>0.7，可以采取的措施是降低溶液的浓度或改用厚度较小的吸收池。
第一章无机化学基本知识 （一）填空题 1.在4个量子数n,l,m,m s中，决定原子轨道形状的是______，觉得原子轨道在空间伸展方向的是______。 2.我国化学家提出能及的相对高低与主量子数n和角量子数l的关系是______，其值越大，轨道能量越高。 3.核外电子排布遵循的三个原则是________，________，________。 4.分散系是指____________________的体系。NaCl、碘酒和泥浆都是分散系，他们分别是______、______、______。 5.与溶液溶质的性质无关，仅取决于____________的性质成为稀溶液的依数性，包括________，________，________，________。 6.丁达尔效应能够证明溶胶具有________性质，其动力学性质可以有________实验证明，电泳和电渗实验证明溶胶具有________性质。 7.常压下，海水的沸点________100℃.（填<,>,=） 8.人类不能饮用海水，吃冰激凌不如喝水解渴，以及海生生物不能在淡水中生存等现象都是与溶液的依数性之一________密切相关。 9.在寒冷的冬天施工是，常在混凝土中添加外加剂如CaCl、NaCl防冻，依据的化学原理为________________。 10．溶液产生渗透现象应具备的条件是_______和_______。 11．溶胶具有聚结稳定性的原因是有二，一是__________；二是__________。 12．胶粒带电的原因有二，一是_______带电；二是_______带电。 13．当把直流电源两极插到由FeCI3水解制备的氢氧化铁溶胶中，通电后，在____极附近颜色逐渐变深，这种现象称为_______。 14.当溶剂中溶解了溶质以后，溶剂的部分表面被_______所占据，使蒸发的机会减少，所以达到平衡时溶液的_______低于_______的蒸气压。 15.胶体溶液中，决定溶胶典型的物质是________。 （二）判断题 16.在60.0mL质量浓度为1.065g/L、质量分数为58.0%的乙酸溶液，含有37.1g 的乙酸。( )
华中科技大学2017年攻读硕士学位研究生入学考试试题 重要知识点汇编 （无机化学及分析化学） 绪论 一、化学的地位及作用 自然科学在纵向方面分为三个层次：工程技术、技术科学、基础科学。 化学是一门基础学科，它是在分子、原子或离子等层次上研究物质的组成、结构和性质以及可能发生的变化和变化中的能量转换。 化学理论已渗透到许多技术学科当中，如采矿和冶金工业的需要，推动了无机和分析化学的发展；纺织、印染、煤、石油的综合利用又使有机化学向前迈进了一大步。 二、四大化学 化学在发展过程中逐步形成了许多分支学科，如"四大化学"这些都属于纯粹的化学。 无机化学：以所有元素及其化合物（除C、H化合物及其衍生物）为研究对象； 有机化学：以C、H化合物及其衍生物为研究对象； 分析化学：研究物质的化学组成和鉴定方法及其原理； 物理化学：以应用物理测量方法和数学处理方法来研究物质及其反应，以寻求化学性质和物理性质间本质联系的普遍规律。 另外，随着化学在不同领域中的应用，又产生了许多应用化学：如工业化学、高分子化学、放射化学、环境化学、生物化学、半导体化学等等。 三、本课程的目的及主要内容 1、目的：化工类专业一门重要的基础课，是后续化学课程的基础。 2、主要内容：主要是研究无机物的组成、结构、性质、制备、应用以及其变化的基本原理。 本教程分为两部分：化学理论与元素及其化合物 其中化学理论又分为：四大平衡（化学平衡、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡）及结构理论。 3、学习方法： （1）理论课 大学的学习模式：每节课的讲授内容多，讲授内容重复性小，作业量少，无课堂练习，强调自学能力的提高。针对大学学习特点，提出如下要求： ①课堂认真听讲，跟上教师讲授思路，有弄不懂的问题暂且放下，待以后解决，不然，由于讲授速度快，容易积累更多的疑难问题。 ②作好课堂笔记，留下一定的空白处，做标记，提出问题，写出结论。 （2）实验课 化学是以实验为基础的学科，实验对于理论的理解十分重要。 目的:掌握基础实验技能,通过实验深化理论问题的理解和记忆,提高分析问题和解决问题的能力。 要求:预习报告,实验记录,实验报告。