| 巻頭言（伊藤翼） |
| はじめに（諸岡良彦） |
| 1章 生物無機化学の成り立ちと展望（山内脩） |
| 1.1 生物無機化学の誕生 1 |
| 1.2 生体系の必須元素と役割 2 |
| 1.2.1 役割から見た金属元素の分類 3 |
| 1.2.2 金属イオンの取り込みと量的コントロール 4 |
| 1.3 生体系の金属イオン結合部位とその反応性 6 |
| 1.3.1 アミノ酸・ペプチドの錯形成反応 6 |
| 1.3.2 金属タンパク質における結合様式 7 |
| 1.3.3 ヌクレオチドの錯形成能および核酸と金属錯体との相互作用 9 |
| 1.4 金属中心における分子間相互作用と分子認識 10 |
| 1.5 生物無機化学の展望 13 |
| 2章 基本的概念 |
| 2.1 物理化学―化学結合（榊茂好） 15 |
| 2.1.1 量子化学とシュレーディンガー方程式 15 |
| 2.1.2 原子軌道 19 |
| 2.1.3 1電子系の分子軌道法 : 等核2原子分子 23 |
| 2.1.4 1電子系の分子軌道法 : 異核2原子分子 27 |
| 2.1.5 第2周期元素の2原子分子の結合とσ，π結合 28 |
| 2.1.6 多電子系の分子軌道法 33 |
| 2.1.7 軌道エネルギーとイオン化ポテンシャル，電子親和力，フロンティア軌道理論 35 |
| 2.1.8 実際の分子軌道計算 : ab initio MO計算と密度汎関数理論（DFT） 37 |
| 2.1.9 金属錯体の配位結合と分子軌道 40 |
| 2..10 生物無機化学分野への理論化学の応用 41 |
| 2.2 物理化学―化学平衡と反応速度（福住俊一） 43 |
| 2.2.1 化学平衡 43 |
| 2.2.2 反応速度 45 |
| 2.2.3 速度定数 48 |
| 2.2.4 逐次反応 51 |
| 2.2.5 反応機構 52 |
| 2.2.6 遷移状態理論 55 |
| 2.2.7 化学平衡と反応速度との関係 58 |
| 2.3 錯体化学（鈴木正樹） 62 |
| 2.3.1 遷移金属錯体の電子状態と結合性の理解 62 |
| 2.3.2 配位子場理論 64 |
| 2.3.3 錯体の安定性 69 |
| 2.3.4 遷移金属錯体の配位子置換反応 72 |
| 2.3.5 酸化と還元 74 |
| 2.3.6 遷移金属錯体の電子状態 78 |
| 2.4 生体関連有機分子の基礎化学（伊東忍） 84 |
| 2.4.1 アミノ酸とタンパク質 85 |
| 2.4.2 補因子（補酵素） 89 |
| 2.4.3 補酵素化学の新しい流れ 93 |
| 2.5 生化学の基礎知識（渡辺芳人） 97 |
| 2.5.1 タンパク質の改変 97 |
| 2.5.2 金属酵素を作り出す 103 |
| 2.5.3 ゲノムと遺伝子 107 |
| 2.5.4 まとめ 110 |
| 3章 光合成 |
| 3.1 光合成と呼吸（福田秀樹） 112 |
| 3.2 電荷分離（福住俊一） 116 |
| 3.2.1 電子移動反応 117 |
| 3.3 光合成反応中心（福住俊一） 128 |
| 3.4 光合成反応中心モデル（福住俊一） 132 |
| 3.5 生体エネルギー変換―電子移動と共役したプロトン能動輸送（福住俊一） 136 |
| 3.6 光合成における水の酸化（増田秀樹） 140 |
| 3.6.1 光合成系光化学反応系Ⅱと酸素発生中心の構造 140 |
| 3.6.2 OECにおける水の酸化反応 141 |
| 4章 呼 吸 |
| 4.1 酸素運搬（鈴木正樹） 145 |
| 4.1.1 酸素分子 146 |
| 4.1.2 ヘモグロビンとミオグロビン 147 |
| 4.1.3 へムエリスリン 156 |
| 4.1.4 ヘモシアニン 163 |
| 4.2 呼吸における酸素の還元（増田秀樹） 168 |
| 4.2.1 呼吸錯とシトクロムc酸化酵素 169 |
| 4.2.2 シトクロムc酸化酵素モデル 172 |
| 5章 電子伝達タンパク質（増田秀樹） |
| 5.1 銅タンパク質 175 |
| 5.1.1 銅イオンの性質と銅タンパク質 175 |
| 5.1.2 タイプⅠ銅を含む銅タンパク質 177 |
| 5.1.3 タイプⅡ銅を含む銅タンパク質 180 |
| 5.1.4 タイプⅢ銅を含む銅タンパク質 184 |
| 5.1.5 マルチ銅タンパク質 186 |
| 5.2 鉄タンパク質 189 |
| 5.2.1 ヘム鉄タンパク質 189 |
| 5.2.2. 非ヘム鉄タンパク質 191 |
| 6章 酸素の活性化と酸素化反応 |
| 6.1 ヘムタンパク質・ヘム酵素（渡辺芳人） 195 |
| 6.1.1 ヘムタンパク質・ヘム酵素の所在と機能 195 |
| 6.1.2 ヘム鉄の電子状態 196 |
| 6.1.3 酸素分子の運搬・貯蔵を行うヘモグロビン，ミオグロビン 198 |
| 6.1.4 酸素を利用して酸化反応を行うシトクロムP450 200 |
| 6.1.5 ペルオキシダーゼ 206 |
| 6.1.6 高原子価活性種のモデル錯体による研究 210 |
| 6.1.7 ヘム酵素やモデル錯体が行う酸化反応 211 |
| 6.1.8 選択的酸化反応触媒としての金属ポルフィリン錯体 222 |
| 6.1.9 シトクロムc酸化酵素 227 |
| 6.1.10 まとめ 229 |
| 6.2 非ヘム酵素―銅含有酵素（伊東忍） 230 |
| 6.2.1 銅タンパク質の分類 230 |
| 6.2.2 単核銅中心における酵素の活性化 232 |
| 6.2.3 2核銅活性中心における分子状酸素の結合様式 236 |
| 6.2.4 2核銅（Ⅱ）―ペルオキソ錯体の反応性 239 |
| 6.2.5 酸素―酸素結合の開裂とその制御 241 |
| 6.2.6 Bis（μ-oxo）2核銅（Ⅲ）錯体の反応性 243 |
| 6.2.7 多核銅-酸素錯体 245 |
| 6.3 非ヘム金属酸化酵素（引地史郎） 247 |
| 6.3.1 非ヘム鉄酸化酵素 247 |
| 6.3.2 その他の非ヘム鉄酸化酵素 270 |
| 6.3.3 まとめ 272 |
| 7章 窒素の活性化と窒素固定（舩橋靖博・増田秀樹） |
| 7.1 工業的および天然の窒素固定 276 |
| 7.2 ニトロゲナーゼの構造と反応の全体像 278 |
| 7.3 ニトロゲナーゼに含まれる各種鉄-硫黄クラスターの構造と性質 279 |
| 7.4 窒素の還元反応様式 284 |
| 7.5 今後の展望 288 |
| 8章 生体系における金属イオンの輸送（実川浩一郎・増田秀樹） |
| 8.1 金属イオンの輸送 291 |
| 8.2 鉄の吸収 292 |
| 8.3 生体内の鉄輸送 293 |
| 8.4 トランスフェリン 295 |
| 8.5 シデロフォア 299 |
| 8.6 人工シデロフォア 302 |
| 8.7 海洋における鉄 306 |
| 8.8 銅タンパク質の生体内挙動 308 |
| 8.9 銅シャペロン 311 |
| 9章 加水分解酵素と加水酵素（実川浩一郎・増田秀樹） |
| 9.1 加水分解酵素・加水酵素の分類 315 |
| 9.2 金属イオンの作用 317 |
| 9.3 金属酵素の活性中心 318 |
| 9.4 人工加水分解酵素 322 |
| 9.5 ペプチドの加水分解酵素 324 |
| 9.6 錯体によるペプチド加水分解 327 |
| 9.7 核酸をはじめとするリン酸エステル類の加水分解 331 |
| 9.8 ヒドラターゼの特異構造 336 |
| 9.9 ヒドラターゼモデル 337 |
| 10章 生体内のアルカリ，アルカリ土類金属イオンの役割（小夫家芳明） |
| 10.1 アルカリ金属およびアルカリ土類金属イオン 344 |
| 10.1.1 神経伝達に果たすアルカリ金属イオンの役割 344 |
| 10.1.2 カルシウムイオンの役割 345 |
| 10.1.3 マグネシウムイオンの役割 347 |
| 10.2 天然のイオンチャンネルの構造と機能 348 |
| 10.2.1 イオン選択性フィルター 348 |
| 10.2.2 イオンチャンネルのゲート 353 |
| 10.3 人工イオンチャンネル 355 |
| 10.3.1 イオンチャンネル生成パターン 355 |
| 10.3.2 電位依存性ゲート 358 |
| 10.3.3 イオン選択性 359 |
| 10.3.4 イオンチャンネルデバイス 360 |
| 10.3.5 人工イオンチャンネルの抗バクテリア活性 363 |
| 10.4 疾 病 364 |
| 10.4.1 アルツハイマー病 365 |
| 10.4.2 プリオン病（牛海綿状脳症（BSE），羊Scrapie病，Creutzfeldt-Jakob病） 366 |
| 11章 工業的応用（穐田宗隆） |
| 11.1 化学工業と生物無機化学 369 |
| 11.2 ニトリルヒドラターゼ（NHase）によるアクリルアミド合成 370 |
| 11.3 金属タンパクの反応に発想を得た触媒的変換反応 374 |
| 11.4 医薬・診断薬としての利用 380 |
| 11.4.1 医 薬 381 |
| 11.4.2 診断書 385 |
| 付録 390 |
| さくいん 399 |
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