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第1章 钒的历史、发现及应用1

1.1 引言1

1.2 历史1

1.3 发现4

1.4 生产13

1.5 应用15

1.5.1 冶金15

1.5.2 医疗16

1.5.3 染料17

1.5.4 催化剂17

1.5.5 其他18

参考文献19

第2章 排入大气的钒22

2.1 引言22

2.2 排放清单22

2.3 全球排放24

2.4 区域排放26

参考文献28

第3章 大气中的钒30

3.1 引言30

3.2 城市、农村和偏远地区的钒浓度31

3.3 特殊地区的钒浓度40

3.4 不同粒径颗粒物中的钒浓度43

3.5 大气中的钒沉降43

3.5.1 湿沉降和干沉降43

3.5.2 酸雾沉降46

3.6 飞灰中的钒浓度48

参考文献52

第4章 环境中钒的化学性质56

4.1 引言56

4.2 钒的化学性质57

4.2.1 钒化学性质的概述57

4.2.2 固态钒的化学性质57

4.2.3 水溶态钒的化学性质58

4.2.4 气态钒的化学性质62

4.3 含钒岩石63

4.4 含钒石油64

4.5 钒的生物累积及与环境相关的其他含钒体系66

4.6 钒在现代社会的应用67

4.7 小结68

参考文献69

第5章 富士山地下水中高含量钒及其与古生物圈之间的关系73

5.1 引言73

5.2 富士山地区的钒含量74

5.3 富士山地区地下水中的钒75

5.3.1 富士山地区的调查75

5.3.2 水体中钒浓度的变化78

5.4 生物体中的钒79

5.4.1 富士山地区的研究79

5.4.2 钒在生物体中的积累81

5.5 钒在化石燃料中的富集之谜82

5.6 钒的古地理分布趋势84

5.7 钒对恐龙可能造成的影响86

5.8 结束语87

参考文献88

第6章 钒的水环境质量标准——基于钒对淡水硬骨鱼Nuria denricus（Hamilton）的影响研究95

6.1 引言95

6.2 材料与方法95

6.2.1 稀释水95

6.2.2 金属溶液96

6.2.3 生物分析96

6.3 结果96

6.4 讨论97

参考文献98

第7章 钒配合物特征的光谱分析方法100

7.1 引言100

7.2 三价钒配合物101

7.3 四价钒配合物103

7.3.1 氧钒（IV）配合物103

7.3.2 非氧钒（IV）配合物113

7.3.3 V（IV）或V（IV）O配合物的振动光谱115

7.4 五价钒配合物115

7.4.1 简介115

7.4.2 51V核磁共振116

7.4.3 钒（V）配合物的综合光谱研究118

参考文献121

第8章 海洋生物中钒的富集与迁移127

8.1 海水和沉积物中钒的来源与浓度127

8.2 海洋生物体内的钒水平129

8.2.1 底栖生物129

8.2.2 浮游生物135

8.2.3 海洋哺乳动物139

8.2.4 食物链中的钒139

8.3 除海鞘外其他海洋生物中钒的分布140

8.3.1 钒在无脊椎动物的外部组织中的积累140

8.3.2 钒在无脊椎动物体内的沉积142

8.3.3 鱼类143

8.3.4 钒在组织中的分布与毒性之间的关系145

8.3.5 转移途径146

8.4 结论148

参考文献149

第9章 扇形蠕虫欧伪刺缨虫（Pseudopotamilla occelata）体内钒的特性研究155

9.1 引言155

9.1.1 特定元素的蓄积体155

9.1.2 一种新的钒蓄积体155

9.2 欧伪刺缨虫（Pseudopotamilla occelata）体内的钒浓度156

9.2.1 定性及定量分析156

9.2.2 欧伪刺缨虫（P.occelata）体内主要元素的浓度157

9.3 鳃冠中钒的分布158

9.3.1 电子探针显微分析和电子显微测定的预处理158

9.3.2 双羽辐棘中钒的分布158

9.3.3 表皮细胞中钒的亚细胞分布159

9.4 生物体内钒的化学形态161

9.4.1 XAFS在活体测量中的应用161

9.4.2 欧伪刺缨虫（P.occelata）体内钒的氧化态161

9.4.3 欧伪刺缨虫（P.occelata）体内钒配合物的结构162

9.5 钒的生理作用165

参考文献166

第10章 海鞘从海水中对钒的选择性富集168

10.1 引言168

10.2 钒的发现169

10.3 钒的化学特性170

10.4 钒在海鞘中的含量171

10.5 含钒血细胞的分离173

10.6 海鞘血细胞单克隆抗体的制备174

10.7 海鞘血细胞的化学组成形态175

10.8 钒的还原剂178

10.9 钒细胞中极低的pH181

10.10 钒富集动力学182

10.11 钒结合蛋白184

10.12 胚胎形成阶段钒的富集184

10.13 海鞘中钒的生理作用185

参考文献186

第11章 生物合成钒配合物的结构、功能和模式195

11.1 引言195

11.2 生物合成钒配合物196

11.2.1 钒固氮酶196

11.2.2 钒卤代过氧化物酶202

11.2.3 鹅膏钒素的结构、羟胺配合物和非氧配合物208

11.3 钒与生物分子的相互作用209

11.3.1 与蛋白质结合209

11.3.2 与磷酸盐、糖、核苷和核苷酸结合211

11.3.3 海鞘、扇形蠕虫中的钒以及钒与儿茶酚的配位214

11.4 通过氢键和接触离子对形成的钒有机网络215

参考文献216

第12章 含钒酶225

12.1 引言225

12.2 钒固氮酶225

12.3 钒卤代过氧化物酶226

12.3.1 钒溴代过氧化物酶和钒碘代过氧化物酶226

12.3.2 钒氯代过氧化物酶227

12.4 卤代过氧化物酶的性质228

12.4.1 催化活性228

12.4.2 辅基的性质230

12.4.3 卤代过氧化物酶的稳定性231

12.5 催化过程231

12.6 卤代过氧化物酶的结构特性232

12.6.1 钒氯代过氧化物酶的X射线结构与活性位点232

12.6.2 钒氯代过氧化物酶与其他酶的序列同源性235

参考文献237

第13章 钒对磷酰基转移酶的催化作用242

13.1 引言242

13.2 离子转运ATP酶243

13.3 受钙离子调控的酶244

13.3.1 钙调蛋白245

13.3.2 钙调磷酸酶245

13.3.3 Ca2+-ATP酶245

13.3.4 外生ATP酶246

13.3.5 钙调素和受钙离子调控的肝酶246

13.4 高能磷酸磷酰转移酶247

13.5 酪氨酸激酶和磷酸酶248

13.6 呼吸酶250

13.7 钒对磷酸转移酶的影响250

13.7.1 醛缩酶250

13.7.2 克雷布斯循环酶251

13.7.3 脂质代谢酶251

13.7.4 磷脂酰肌醇磷酸酶252

13.7.5 蛋白质水解酶252

13.7.6 转运蛋白252

13.7.7 子宫转铁蛋白253

13.8 钒对组织和细胞的新作用253

13.8.1 抗癌作用253

13.8.2 细胞毒性254

13.8.3 血糖稳态255

13.8.4 脂质过氧化反应255

13.8.5 肌肉收缩256

13.8.6 增殖和分化256

13.8.7 受体和转运蛋白256

13.8.8 信号传导通路257

13.9 结论258

参考文献259

第14章 受五价钒影响的能量传导机制：肌浆网Ca2+的泵送263

14.1 引言263

14.2 “钒酸盐单倍体”和“钒酸盐十倍体”溶液中钒的化学形态264

14.2.1 pH值和总钒浓度的影响265

14.2.2 钒酸盐溶液的稳定性266

14.3 钒配合物267

14.3.1 关于钒作用的新证据268

14.4 钒酸盐和肌浆网钙泵的反应269

14.4.1 钒酸盐低倍体与不同构象的肌浆网钙泵之间的反应270

14.4.2 钒酸盐低倍体上的结合位点271

14.5 钒对肌浆网钙泵活性的影响272

14.5.1 钙（Ca2+）的吸收和ATP的利用273

14.5.2 质子（H+）泵出274

14.5.3 钙（Ca2+）的外排275

14.6 结论276

参考文献277

第15章 钒化合物在培养细胞中的生物活性283

15.1 引言283

15.1.1 生物相关的化学形态及其来源283

15.1.2 环境浓度水平与生物代谢285

15.1.3 钒化合物的生物效应286

15.2 钒化合物在生物代谢中的作用288

15.3 钒的促有丝分裂和分化作用290

15.4 钒诱导的形态转化294

15.5 通过细胞培养研究钒化合物的摄入和新陈代谢296

15.6 钒作用的分子机理299

15.7 总结和结论303

参考文献304