生物无机化学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:郭子建

出品人:

页数:229

译者:

出版时间:2006-2

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030165022

丛书系列:

图书标签:

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好的，以下是为您构思的一份图书简介，主题为《生命与无机元素的交响：现代无机化学在生命科学中的应用》。 --- 《生命与无机元素的交响：现代无机化学在生命科学中的应用》 （图书简介） 引言：跨越界限的学科融合 自古以来，人类对生命现象的探索从未止步。当我们试图深入生命的本质时，一个看似冰冷、坚硬的领域——无机化学，却以其独特的视角，揭示了生命赖以存在的物质基础。本书《生命与无机元素的交响：现代无机化学在生命科学中的应用》，旨在搭建一座坚实的桥梁，连接宏观的生命系统与微观的元素构型，探索无机化学原理如何精妙地调控着地球上最复杂的化学反应——生命活动。 这不是一本传统意义上的无机化学教材，它回避了冗长而抽象的晶体场理论或分子轨道理论的繁复推导，而是将焦点集中在那些“活生生”的无机化学实例上。我们相信，只有将化学结构与生物功能紧密结合，才能真正理解生命的“无机骨架”。 第一部分：生命的基石——宏量元素与结构维持 生命体，无论结构多么复杂，其形态的维持都离不开关键的无机元素。本书的开篇将深入剖析宏量元素，如钠、钾、钙、镁、磷和氯，它们如何共同构建了细胞的物理边界与内部环境。 钙的“双面性”：信号传递与结构支撑。钙离子（$ ext{Ca}^{2+}$）是细胞内信号转导系统的核心“信使”。我们不仅会探讨骨骼和牙齿中羟基磷灰石的生物矿化过程，更会详细解析钙调素（Calmodulin）如何通过构象变化来识别和响应钙离子的浓度波动，从而调控下游的数千种生理过程。此外，我们还将考察镁（$ ext{Mg}^{2+}$）在ATP水解和核酸稳定中扮演的不可替代的辅助因子角色。 电荷的芭蕾：跨膜电势与离子通道。钠钾泵（$ ext{Na}^{+}/ ext{K}^{+}$-ATPase）是维持细胞静息电位的关键。本章将从电化学势的角度，解析这些膜蛋白如何利用梯度能驱动物质跨膜转运，及其在神经冲动传导中的核心地位。我们将深入探究氯离子在渗透压调节中的作用，以及酸碱平衡（$ ext{pH}$缓冲系统）中磷酸盐缓冲体系的精妙设计。 第二部分：生命力的引擎——过渡金属的催化艺术 生命体内部发生的绝大多数生化反应，都依赖于高度特化的金属酶。这些酶如同自然的纳米反应器，以极高的选择性和速率完成人类化学家望尘莫及的转化。本书将重点聚焦于过渡金属的独特电子结构如何赋予它们卓越的催化能力。 铁的血液传奇：氧气运输与铁硫簇。血红蛋白（Hemoglobin）和肌红蛋白（Myoglobin）是研究金属氧化学的典范。我们将详细解析血红素（Heme）中心铁离子（$ ext{Fe}^{2+}$）与氧气的可逆结合机制，阐述氧的激活与传递过程，以及变构效应如何实现氧气的有效装载与释放。同时，铁硫簇（Fe-S Clusters）作为生命早期存在的古老催化结构，其在光合作用电子传递链和线粒体呼吸链中的电子转移功能将被系统梳理。 锌的万能钥匙：结构稳定与催化活化。锌离子（$ ext{Zn}^{2+}$）因其稳定的 $+2$ 氧化态和合适的路易斯酸性，被广泛应用于水解酶中。我们将剖析碳酸酐酶（Carbonic Anhydrase）中锌中心如何活化水分子，实现对二氧化碳的快速水合，以及在指纹识别（Zinc Finger）结构中，锌如何稳定蛋白质的二级结构域，介导基因表达调控。 铜与锰的氧化还原交锋。铜（$ ext{Cu}$）在细胞色素氧化酶（Cytochrome c Oxidase）中参与了最终的电子传递和氧气还原，形成水。我们将对比分析铜中心在不同氧化态间的电子转移过程。此外，锰（$ ext{Mn}$）在光合作用中光系统II（PSII）的氧释放复合体（OEC）中的关键作用，即利用其多变的氧化态驱动水的氧化生成氧气，是理解地球氧气来源的无机化学核心。 第三部分：微量元素的营养、毒性与仿生设计 生命体对微量元素的需求如同精确的滴定，过少则功能缺失，过多则可能引发毒性。本部分将探讨特定微量元素在生命体内的精细调控及其化学机制。 钼与硒的特殊官能团。钼（$ ext{Mo}$）作为重要的辅因子，存在于黄嘌呤氧化酶等酶中，负责催化氧化反应。硒（$ ext{Se}$）以硒代半胱氨酸的形式存在于谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione Peroxidase）中，是细胞抗氧化防御体系的最后一道防线。我们将探讨这些元素如何形成独特的“活性位点”来完成高难度化学转化。 重金属的毒性机制与解毒策略。铅（$ ext{Pb}$）、汞（$ ext{Hg}$）和镉（$ ext{Cd}$）等重金属的毒性，本质上是它们与生物分子中必需金属离子（尤其是硫醇基团）的竞争性结合，从而干扰正常的酶功能或结构。我们将解析螯合疗法（Chelation Therapy）的化学原理，即利用配位化学原理清除体内毒性金属。 无机化学的未来视野：仿生材料与药物设计。借鉴自然界中金属酶的精巧结构，现代无机化学正致力于开发新型的金属基抗癌药物（如铂类、钌类化合物），以及用于诊断成像的荧光探针。本书最后展望了元素周期表中的“冷门”元素，如稀土元素，在生物传感和新型催化剂设计中的巨大潜力。 结语：元素周期表是生命代码 《生命与无机元素的交响》试图让读者认识到，生命并非完全由有机物构建的“黑箱”，其运行的硬件、电源和开关，无一不依赖于元素周期表中那些闪烁着独特光芒的无机原子。通过理解这些原子的配位几何、电子转移和酸碱性质，我们才能真正掌握生命运转的底层逻辑。本书适合所有对生命科学、生物化学、材料科学以及基础化学交叉领域感兴趣的师生和研究人员。它不仅提供知识，更激发对自然界最基本物质规律的深刻敬畏。 ---

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我是一名化学工程专业的学生，选修这门课完全是出于兴趣，因为我的主要研究方向是高分子材料。坦白说，一开始我对“生物无机化学”这个标题感到有些茫然，总觉得它游走在化学与生物学的边界，难以把握。然而，这本书的叙事方式非常独特，它没有采用传统的逐章介绍元素的套路，而是构建了一个宏大的“生命元素之旅”的框架。比如，在讨论铁元素如何在血液中承担氧气运输任务时，作者花了大量篇幅来描述它在不同氧化态下的电子云分布变化，这种微观视角的切换，对于我这种习惯于宏观反应工程的人来说，简直是一次全新的思维冲击。更让我印象深刻的是，书中对新兴领域——仿生矿化材料的探讨，那种将自然界的精妙设计转化为工程学应用的思路，让我茅塞顿开，甚至启发了我正在思考的一个关于自修复涂层的新思路。这本书的价值远超于一门基础课程的教材，它更像是一本跨界灵感的源泉。

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从排版和印刷质量来看，这本书绝对是精品。纸张的质地非常好，能够很好地还原那些复杂的分子结构图和实验照片的细节，即便是高倍放大观察晶体结构图，边缘依然清晰锐利，没有出现墨水洇开的现象。但我必须指出，书中对某些新兴的生物传感器技术，比如基于量子点荧光标记的检测方法的讨论，篇幅相对较短，似乎只是浅尝辄止。我期待在后续的版本中，能够看到更多关于这些前沿技术在临床诊断中应用的案例分析，也许可以加入一些关于数据处理和信号解析的讨论。整体而言，这是一本适合放在书架上随时取阅的工具书，它的结构清晰，索引做得非常详尽，即便是需要快速查找某一特定金属离子的生物学功能时，也能迅速定位，这对于科研工作者来说是至关重要的实用性指标。

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这本书的封面设计得非常吸引人，那种深邃的蓝色调配上银色的字体，立刻就给人一种专业而又神秘的感觉，仿佛在暗示着内容将带领我们深入到物质世界的基石。我拿到手时，那种厚重感就让我对它的内容充满了期待。我原本以为它会是一本枯燥的教科书，充满了复杂的公式和晦涩难懂的术语，但翻开目录时，我惊喜地发现它覆盖的领域比我想象的要广阔得多。它不仅仅关注了我们熟悉的生命体内的矿物质循环，还深入探讨了地球化学过程与生命起源之间的微妙联系。特别是其中关于金属酶催化机制的章节，作者运用了大量生动的比喻和图示，将原本抽象的电子转移过程描绘得如同史诗般跌宕起伏。读到关于海洋酸化对钙化生物影响的分析时，那种紧迫感和科学的严谨性交织在一起，让人在钦佩作者学识的同时，也对我们赖以生存的环境深感忧虑。这本书无疑是为那些对生命本质充满好奇心，并且愿意投入时间去理解复杂化学原理的读者准备的。

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作为一名自学的爱好者，我对科学书籍的要求是极高的：既要有深度，又不能让非专业人士望而却步。这本书恰好达到了这个微妙的平衡点。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的“历史回顾”法。比如，在讲解维生素B12的复杂钴中心结构时，作者没有直接抛出那个结构图，而是先回顾了科学家们为了解析这个结构所经历的漫长而曲折的实验过程，那些早期的光谱分析技术和化学断裂的尝试，读起来就像是在看一部精彩的科学侦探小说。这种叙事手法极大地增强了阅读的代入感和趣味性。虽然其中关于配位化学和晶体场理论的部分需要我时不时地停下来查阅基础知识，但每一次“攻克”一个难点，都会带来巨大的成就感。这本书让我明白，即便是最基础的生命活动，其背后都蕴含着极其精妙的无机化学原理，它改变了我对“生命”二字的理解深度。

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这本书给我最大的震撼，来自于它对“生命必需”与“生命毒性”之间界限的探讨。作者并没有简单地将重金属归类为“坏蛋”，而是通过详尽的案例分析，阐述了例如硒、钼这些元素是如何在极低浓度下成为生命体不可或缺的催化剂，而一旦浓度稍微偏离最优区间，就会立即转变为剧毒物质。书中专门辟出了一章来比较不同生物体对砷的解毒机制的差异，特别是海洋生物和陆地植物在应对这种常见毒物时所采取的进化策略，分析得入木三分。这种辩证的、非黑即白的科学态度，让我对生命系统的鲁棒性和适应性有了更深一层的敬畏。阅读过程就像是走进了大自然这位最伟大的化学家设计的迷宫，每一步都充满了精巧的设计和意想不到的关联。我强烈推荐给任何对生命科学的底层逻辑感兴趣的读者。

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本科用过的教材，内容比较简略，不过也打开了我inorganic bio hybrid的大门

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