Introduction to Organic and Biochemistry (with Printed Access Card ThomsonNOW ) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Brooks Cole

作者:Frederick A. Bettelheim

出品人:

页数:554

译者:

出版时间:2006-03-06

价格:USD 118.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780495014775

丛书系列:

图书标签:

• Organic Chemistry
• Biochemistry
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• Chemistry
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《深入理解有机与生物化学：原理、机制与应用》 导言：跨越化学与生命的桥梁 在现代科学的广阔图景中，有机化学与生物化学构成了理解生命现象的基石。本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具启发性的学习体验，聚焦于这两大核心学科的交叉与融合。我们相信，只有真正掌握了有机分子的结构、反应规律及其在生命系统中的精确调控机制，才能真正洞察生命活动的复杂性与精妙性。 本书的撰写，恪守严谨的科学态度与清晰的教学理念，力求在概念的深度与图示的直观性之间找到完美的平衡。我们不满足于仅仅罗列事实或反应式，而是致力于阐释“为什么”和“如何”——即驱动分子行为的基本原理以及它们如何在活细胞环境中协同作用。 第一部分：有机化学的基石——结构与反应的逻辑 本部分将系统回顾并深化有机化学的核心概念，为后续生物化学的复杂分子系统打下坚实的理论基础。 第1章：原子轨道与分子构象的几何学 我们将从基础的量子力学概念出发，探讨原子轨道的杂化理论（$sp^3, sp^2, sp$）如何精确预测碳骨架的三维构象。重点解析键的极性、偶极矩以及范德华力、氢键等分子间作用力如何影响物质的物理性质（如沸点、溶解度）。立体化学的概念是本章的重中之重，包括手性、对映异构体、非对映异构体、以及顺反异构的命名（Cahn-Ingold-Prelog优先规则）和绝对构型的确定。通过对环烷烃构象（椅式、船式）的深入分析，读者将体会到能量最小化原则在分子稳定中所起的作用。 第2章：官能团的反应性导论 有机化学的精髓在于官能团的反应。本章将系统分类和剖析关键的官能团——卤代烃、醇、醚、胺、醛、酮、羧酸及其衍生物。我们将引入反应的基本类型：亲核取代反应（$S_N1$与$S_N2$）、消除反应（$E1$与$E2$）的竞争机制，并详细讨论影响这些反应速率和选择性的因素，包括底物结构、离去基团的性质以及溶剂效应。对过渡态和反应机理的深入描绘，是理解选择性控制的关键。 第3章：碳-碳键的构建与关键合成策略 本章聚焦于如何通过构建碳-碳键来“搭建”复杂的有机骨架。我们将深入探讨亲核加成反应（如格氏试剂和有机锂试剂的应用）、烯烃的亲电加成以及重要的碳-碳偶联反应。此外，对共轭体系的反应性，特别是Diels-Alder反应这一强大的环加成反应，将进行详尽的阐述，展示其在构建环状结构中的强大能力。 第4章：酸、碱、亲核试剂与亲电试剂的平衡 理解酸碱平衡是预测有机反应方向的先决条件。本章将超越传统的Brønsted-Lowry定义，扩展到Lewis酸碱理论，并将其应用于有机反应的实际案例中。重点分析共振效应、诱导效应如何稳定或不稳定形成的物种（如碳正离子、碳负离子、自由基），从而确定反应的优势路径。 第二部分：生命化学的分子基础——生物大分子的结构与功能 在掌握了有机反应的语言后，我们将进入生物化学的世界，探讨构成生命体的四大类核心分子。 第5章：氨基酸、多肽与蛋白质的一级、二级与三级结构 本章从氨基酸——构成生命体的基本单元——入手。详细分析20种标准氨基酸的结构特点、侧链的理化性质（如pH依赖性、疏水性）。随后，我们将讨论肽键的形成、其部分双键性质以及对多肽链构象的限制。蛋白质结构层级的概念（一级到四级）将被清晰界定。特别强调二级结构（$alpha$螺旋与$eta$折叠）的形成稳定机制，以及三级结构中二硫键、盐桥、疏水核心等非共价相互作用的主导作用。 第6章：酶催化——生物化学反应的引擎 酶是生命体内最高效的催化剂。本章深入探讨酶催化的基本原理，包括底物特异性、活性位点的结构与功能。我们将详尽阐述经典的酶促反应动力学模型——Michaelis-Menten方程，并解析$V_{max}$和$K_m$的生物学意义。针对竞争性、非竞争性及混合性抑制剂的作用机制及其对动力学曲线的影响进行深入分析，并介绍酶的别构调节机制，展现生命系统对反应速率的精细调控能力。 第7章：碳水化合物的结构与代谢导论 碳水化合物是能量的直接来源和重要的结构物质。本章首先解析单糖（如葡萄糖、果糖）的环化形式（半缩醛结构）和立体异构现象（如异头物）。接着探讨二糖（如蔗糖、乳糖）和多糖（如淀粉、糖原、纤维素）的结构特征及其功能差异。在代谢方面，我们将概述糖酵解（Glycolysis）的关键步骤，着重分析涉及氧化还原和磷酸化/去磷酸化的核心酶促反应，理解葡萄糖如何被高效转化为能量货币ATP。 第8章：脂质与生物膜的结构 脂质的多样性是其适应不同生物学功能的基础。本章详细介绍脂肪酸的结构、饱和度对物理性质的影响，以及甘油三酯的储存功能。磷脂双分子层的形成是生物膜的基本特征，我们将探讨磷脂的结构（亲水头部与疏水尾部）如何自发组装成稳定的膜结构，并讨论胆固醇在调节膜流动性中的关键作用。 第三部分：信息分子与能量流动的交汇 本部分将有机化学原理应用于核酸和代谢通路的复杂交汇点。 第9章：核酸的结构与遗传信息的载体 本章聚焦于核酸——DNA和RNA。详细讲解核苷酸的结构（碱基、五碳糖和磷酸基团）。重点剖析DNA双螺旋结构的形成机制，包括碱基配对规则（沃森-克里克模型）以及糖-磷酸骨架的5'到3'方向性。同时，我们将简要介绍RNA的多样性及其在蛋白质合成中的临时作用。 第10章：氧化还原反应在能量代谢中的核心地位 能量的获取与储存是生命活动的核心。本章将有机化学中的氧化还原概念（电子得失）与生物化学中的能量转化紧密结合。我们将深入解析呼吸链中关键电子载体（如$NAD^+$/$NADH$和$FAD$/$FADH_2$）的作用，以及电子在跨膜复合体中的传递过程。最后，我们将概述氧化磷酸化——通过化学渗透梯度驱动ATP合成这一过程的精妙设计。 结语：科学思维的构建 本书通过有机化学的精确逻辑，为读者搭建了探索生命分子世界的坚实平台。掌握这些原理不仅是对知识的积累，更是对科学思维——从宏观现象回归微观机制的探究能力——的培养。我们期望读者在完成学习后，能以更加深刻和全面的视角审视化学与生命科学的每一个前沿领域。

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这本教材的排版实在是让人眼前一亮，那种清晰的布局和恰到好处的图文比例，使得原本就有些枯燥的化学概念变得更容易被大脑接纳。我记得我刚拿到书的时候，随手翻阅了一下，就被那些色彩鲜明的分子结构图吸引住了。它们不仅仅是简单的示意图，更是艺术品，将复杂的立体结构以一种直观且美观的方式呈现出来。尤其是在讲解立体化学和反应机理时，那些精细的箭头和电子云的描绘，简直是教科书级别的示范。作者在文字描述上也非常注重逻辑的连贯性，每一个章节的过渡都处理得非常自然，仿佛在进行一场精心编排的知识漫步，而不是生硬的知识堆砌。阅读过程中，我很少需要频繁地来回翻阅查找上下文的解释，因为作者似乎预见到了学生可能出现的困惑点，并在关键的地方进行了详尽的铺垫和总结。这种流畅的阅读体验，极大地提升了我学习的效率和兴趣，让那些原本令人生畏的有机化学知识点，变得触手可及。对于自学者来说，这种清晰度和引导性无疑是至关重要的财富。

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我对这本书的语言风格有一种特别的偏爱，它不像有些翻译过来的教材那样生硬晦涩，反而透露出一种清晰、直接、略带亲切感的叙事口吻。作者在解释那些晦涩难懂的概念时，总能找到一种非常生活化的比喻来打破知识的壁垒。比如，在描述反应活性的高低时，他会用到类似“能量的鸿沟”这样的比喻，让我一下子就能抓住核心要点。这种翻译得非常到位的文本，使得阅读体验达到了教科书的最高境界——既保持了学术的严谨性，又不失内容的易读性。即便是在介绍一些复杂的命名规则或光谱分析时，作者也尽力用最简洁的语言来概括，避免了不必要的冗余描述。这对我这个需要高效吸收信息的读者来说，简直是太友好了，大大减少了“阅读负担”。

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说实话，这本书在内容广度上的覆盖力确实让人印象深刻，它不仅仅停留在基础的官能团反应上，而是深入到了生物化学领域，构建了一个从基础有机合成到生命分子机制的完整知识体系。我特别欣赏它对生物学背景知识的融合，它没有将有机化学孤立地看待，而是反复强调这些反应在生命体内是如何发生的。例如，在讲解酶催化机制时，作者并没有使用那种教科书式的僵硬语言，而是通过类比和实际的生理过程来解释，让我一下子明白了为什么某些反应需要特定的环境条件。这种跨学科的视角极大地拓宽了我的视野，让我认识到有机化学不仅仅是实验室里的瓶瓶罐罐，更是生命的基石。此外，书中对现代分析技术在有机结构确证中的应用也有所涉及，虽然篇幅不长，但足以让读者对前沿研究有一个初步的认识，这种与时俱进的内容设置，避免了教材的滞后性，非常适合希望全面发展的理工科学生。

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这本书在习题设计上的用心程度，简直是业界良心，这点我必须大声点赞。很多化学教材的习题往往是机械重复，换汤不换药，但这本书的习题明显经过了精心设计和筛选。它们不仅仅是检验你是否记住了反应的产物，更多的是考察你对反应原理的理解和应用能力。我经常发现有些题目需要综合运用前几个章节的知识点才能解出来，这迫使我不能走马观花地学习，而是必须真正理解每个步骤背后的驱动力。特别是那些计算题和设计合成路线的开放性问题，简直是思维的体操训练，它们挑战了我的逻辑推理极限。更棒的是，对于一些难题，书中提供的解题思路是渐进式的，不是直接给出答案，而是引导你一步步走向正确的方向，这种“授人以渔”的教育理念贯穿始终，让我在攻克难题后获得巨大的成就感，而不是单纯的记忆成功。

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这本书的深度与广度达到了一个非常微妙的平衡点，它成功地避免了成为一本“百科全书”式的臃肿巨著，同时也绝非一本肤浅的入门读物。在很多关键的机制解析部分，作者没有满足于“是什么”，而是深入探讨了“为什么”和“怎么样”，提供了足够的理论深度来支撑后续更高级的学习。例如，在涉及热力学和动力学对反应选择性的影响时，书中引用的案例和数据都非常权威且具有代表性。然而，与这种深度相匹配的是，它又非常注重实用性，这一点从它对实验操作安全性和常见实验技巧的提及中就可以看出来，这对于在实验室环境中进行实践操作的学生来说，提供了宝贵的预警和指导。总而言之，这本书就像一个经验丰富的导师，既能带你领略知识的宏大图景，又能为你解决实际操作中的具体难题，让人感觉到手里的这本书是真正为学习者量身定做的工具书。

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