結構生物化學/鹼金屬
鹼金屬是一系列化學元素，構成元素週期表的第一族（IUPAC 樣式）：鋰 (Li)、鈉 (Na)、鉀 (K)、銣 (Rb)、銫 (Cs) 和鍅 (Fr)。（氫，雖然名義上也是第一族元素，但很少表現出與鹼金屬相似的行為）。鹼金屬提供了元素週期表中性質族趨勢的最佳示例之一，在整個族中具有良好表徵的同源行為。
鹼金屬通常以 +1 價的陽離子形式存在，以光亮金屬的形式存在，導熱導電性良好。它們是水溶性的，鹼性的，非常活潑的。鹼金屬是電負性最小的族，並且傾向於與非金屬和水反應最佳。
鉀和鈉在生物化學系統中至關重要。纈氨黴素選擇性地與鉀形成複合物，以將分子跨細胞膜轉運。冠醚和穴醚是與鹼金屬離子形成複合物的結構；超分子化學家正在研究這些相互作用。 [1]
鈉鉀泵對於維持細胞內外平衡量至關重要。鈉在外部濃縮，而鉀在內部濃縮。這兩種金屬也有助於在神經和心臟中傳遞電訊號。人類透過食用含食鹽和小蘇打的食品獲得鈉。為了獲得鉀，我們可以吃香蕉、橙子和鱷梨。
鋰是最輕的鹼金屬。動物組織中存在痕量的鋰離子，但它沒有已知的生理作用。1949 年，鋰鹽被引入精神病學用於治療躁狂症。據信，鋰離子在 1 到 10 mEq 每升的濃度下抑制了去極化引起和鈣依賴性的去甲腎上腺素和多巴胺的釋放，但沒有抑制 5-HT 從神經末梢的釋放[1]。鋰離子很小（其半徑約為 0.6 埃）並且是移動的（快速交換配體）。然而，它與配體的結合很弱，並且很容易被水水化。在醫學上，鋰用於控制躁狂抑鬱症等雙相情感障礙。
鈉與水自發反應，與氧氣迅速反應。它以純淨形式是銀色的柔軟固體。鈉元素含量豐富，最常被認作氯化鈉，即食鹽。氯化鈉是動物的重要營養物質。
鉀與水反應非常劇烈，會點燃氫氣，使其爆發出淡紫色的火焰。它是地球上第六豐富的元素，用於肥料和排水管清潔劑。
銣具有與鉀相似的特性，但更具反應性。在超過 12 項關於這種元素的研究中，銣可以取代鉀提供的 +1 鍵，用於人類/動物細胞內功能，在大多數情況下，如果不是所有情況下。正在進行更多研究以闡明這種以前未知的特性。一項研究強烈表明，銣增強了細胞內鋰的生物吸收和利用。
銫是一種灰白色/黃色柔軟金屬，熔點出奇地低，只有 83 華氏度，使其在室溫下幾乎呈液態。已經進行了數十項關於這種元素的臨床試驗，以及它治療甚至治癒癌症的非凡可能性。據說，德國和法國的科學家以他們的鍺/銫癌症治療方法而聞名，但由於缺乏證據，美國食品藥品監督管理局（FDA）不承認這些說法的合法性。銫還具有與鉀相似的特性，但反應性極強（在與正電子結合時釋放出更高的能量爆發）。
鍅是自然界中第二稀有且最不穩定的元素。所有鍅同位素都是放射性的，半衰期很短。
元素週期表上顯示的大多數鹼金屬除了用於化學反應外，還有許多應用。兩種最著名的純鹼金屬是銣和銫。這兩種金屬用於原子鐘，這是一種利用電子躍遷頻率的裝置，該頻率最準確地描繪了已知物質的時間和頻率標準。鈉等化合物也用於日常生活中的應用，例如鈉蒸氣燈，這只是一盞可以發出高效光的燈。
1. Goodman, Louis S, and Alfred Goodman Gilman. The Pharmacological Basis of Therapeutics. 7th ed. New York, N.Y.: Macmillan, 1985. 2. Bertini,Ivano. Biological Inorganic Chemistry : Structure and Reactivity.