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以酶和蛋白质为基质来研究生物矿化的机理不仅具有重要的理论意义，而且对仿生合成出具有优异性能的特殊材料以及防治由异常矿化产生的人类疾病具有重要的指导意义。本工作为国家自然科学基金资助课题(No.29971009)。
本论文首先简述了仿生材料合成研究的进展，介绍了有机分子在基底上的自组装方式及其在仿生材料合成中的应用和几种仿生合成的无机材料；在生物矿化的研究概况中，讲述了生物矿化的研究历史和机理，及目前存在的问题，叙述了我们的研究动机和研究内容。接着综述了蛋白质在生命过程中的重要作用和蛋白质的结构以及它的测试方法，其中我们着重讲述了蛋白质的二级结构的定义、组成和所用酶和蛋白质二级结构的测试细节。在后两章内容中，我们模拟动态下生物矿化的过程，用三种酶和两种蛋白质作为基质，研究了它们与碳酸钙晶体之间的界面分子识别，即电荷互补、结构对应和立体化学匹配等方面的关系，以及对晶体的形状、结构、取向和性质等的影响。实验所得到的碳酸钙结晶与生物体内经过生物矿化作用所形成的碳酸钙生物矿物颇为相似，具有独特的微观结构形态和一定的取向。在这两章内容中，我们重点详述了碳酸钙的结晶对酶和蛋白质的二级结构的影响，从我们的测试结果分析可知：酶和蛋白质与碳酸钙晶体之间的作用是相互的，目前这种相互作用鲜为报道。在我们的研究中讨论了采用与生物体系更接近的酶和蛋白质，使得本研究对生物矿化模拟研究、无机材料、有机复合材料和陶瓷材料合成等在理论和应用方面都有重要的意义。