本文在查阅大量有关资料的基础上，分析了当代电子转移理论研究的最新进展及其在生物体系的应用前景，简要介绍了甘氨酸体系的国内外研究现状及不足，论述了本文开展这方面工作的原因及必要性。详细介绍了步宇翔教授提出的四种模型和一个计算框架的基本思想。即用于处理自交换体系的活化模型及重组模型、杂交换体系的活化模型及重组模型和用于计算弱相互作用体系的电子转移速率的基本理论框架。同时还比较分析了当前最常用的两种计算方法—-ab initio和DFT方法的特点及区别。简要的阐述了Gaussian程序中常用基组的基本含义及基组选择的基本原则。为本文下一步的工作奠定了良好的理论基础，现将本文的主要工作简述如下： 1．利用限制性的DFT方法和6-31G基组函数，考察了甘氨酸的最稳定构象中的三个活性位：N3、O4和O5与单价阳离子H~+、Li~+和Na~+相互作用的情况，比较分析了三活性位与同一阳离子相互作用时的相对强弱和同一活性位与三个不同阳离子作用时的成键顺序。结果表明，N3位成键最强，O5位最利于成键，O4位最差，三阳离子在同一位置成键时的顺序为：H~+>Li~+>Na~+。 2．鉴于一个甘氨酸分子就具备三个活性位和人体中大量阳离子的存在，在上述考察了甘氨酸分子的某一活性位结合了一阳离子之后，进一步探讨了其余两个活性位再与一个甚至两个阳离子继续作用所形成的九种衍生物的结构和性质。并用BSSE方法对比了这些衍生物中不同位置的成键强弱。 3．利用杂交换活化模型和弱耦合体系的计算框架，考察了Fe~++Gly体系的活化参数、耦合矩阵元等动力学参数，并进行了详细的成键分析，系统的解释了Fe~+与Gly的三活性位的不同成键机理及不同成键方式对体系的活化能、耦合矩阵元等动力学参数的影响。 4．利用Marcus提出的电子转移速率公式及杂交换体系的活化模型 曲阜师范大学硕土学位论文和重组模型，考察并比较了Fe＼Gly体系与Na＋＋Gly体系的重组能，耦合矩阵元及电子转移速率等动力学性质，介绍了对有金属离子参加的杂交换体系的位能面的处理方法。5．利用MPZ及DFT的六种方法和较大基组，优化分析了N3W3M3”体系的己知和未知构型、振动频率，并与实验值进行了对比，同时比较了不同计算方法对结果的影响。6．用黄金规则，在 B3P86／6．311＋G”水平上考察了 N3W3体系的六种耦合方式，计算并分析了该体系的不同耦合状态下的活化能，稳定化能，耦合矩阵元及电子转移速率等动力学性质，探讨了不同偶合机理对上述动力学性质的影响。