ESR Spectroscopy in Membrane Biophysics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Hemminga, Marcus A./ Berliner, Lawrence

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2007-2

价格:$ 292.67

装帧:HRD

isbn号码:9780387250663

丛书系列:

图书标签:

ESR spectroscopy
Membrane biophysics
Electron paramagnetic resonance
Biomembranes
Spin labeling
Membrane proteins
Lipid bilayers
Free radicals
Oxidative stress
Biological membranes

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具体描述

Starting from a comprehensive quantum mechanical description, this book introduces the optical (IR, Raman, UV/Vis, CD, fluorescence and laser spectroscopy) and magnetic resonance (1D and 2D-NMR, ESR) techniques. The book offers a timely review of the increasing interest in using spin-label ESR as an alternative structural technique for NMR or X-ray diffraction. Future aspects are treated as well, but only as an illustration of the progress of ESR in this field.

《膜生物物理中的电子顺磁共振波谱学：探索生命物质动态结构与功能》一部深入解析生命活动微观奥秘的权威著作在浩瀚的生命科学领域，膜的结构与功能是理解细胞活动、信号传导、能量转化乃至生命起源的关键。而电子顺磁共振（Electron Paramagnetic Resonance, EPR）波谱学，作为一种极其灵敏且具有独特信息深度的光谱技术，为我们揭示膜系统中微观分子的动态行为和结构特征提供了无与伦比的视角。《膜生物物理中的电子顺磁共振波谱学：探索生命物质动态结构与功能》正是这样一部集理论性、技术性与应用性于一体的巨著，它系统地梳理了EPR波谱学在膜生物物理研究中的应用，引领读者深入探索生命物质的微观世界，理解生命过程的根本机制。本书并非一本泛泛而谈的教科书，而是聚焦于EPR波谱学这一强大工具如何在膜生物物理领域发挥其独特优势，解决一系列棘手的科学问题。书中详细阐述了EPR技术的基本原理，包括其物理基础、仪器设备、以及适用于膜体系的各种EPR模式，如脉冲EPR、高场EPR、低场EPR等，并深入剖析了如何从EPR谱图中提取有价值的信息，例如自旋标记技术在探测膜脂运动性、有序性、相分离以及膜蛋白构象变化方面的应用，如何利用EPR研究膜内物质的传递、能量耦合机制，甚至是如何通过EPR探测自由基的产生与清除，从而理解氧化应激等病理生理过程。核心内容概述：第一部分：EPR波谱学基础与在膜生物物理中的应用 EPR基本原理与理论：本部分将系统性地介绍EPR波谱学的核心概念，包括自旋、磁矩、朗德g因子、超精细耦合、超平坦耦合等。我们将详细阐述EPR谱仪的工作原理，以及不同类型的EPR实验（如连续波EPR、脉冲EPR）如何提供关于电子环境的独特性质。特别地，我们将聚焦于EPR技术在研究膜体系时所面临的挑战，例如膜的异质性、微环境的复杂性以及如何选择合适的EPR探针。自旋标记技术：这是EPR在膜生物物理中应用的核心。本书将详尽介绍各种自旋标记物（如氧氮自由基、悖论自旋标记物）的设计原则、合成方法以及它们在膜体系中的行为。我们将深入探讨如何利用这些探针来精确测量膜脂的微观动力学，包括旋转扩散、平移运动以及倾斜运动。通过对自旋标记物谱线的分析，读者将学会如何定量评估膜的流动性、有序性、以及是否存在脂筏等特殊的微区结构。膜蛋白结构与功能研究：膜蛋白是膜功能的核心执行者。本书将重点介绍EPR如何被用来揭示膜蛋白的构象变化、蛋白-蛋白相互作用以及蛋白与脂质的相互作用。通过在膜蛋白的特定位置引入自旋标记物，可以精确监测其在不同生理条件下的构象转变，为理解信号转导、离子通道开放/关闭、载体蛋白转运等过程提供关键的结构信息。我们还将探讨如何利用EPR测量蛋白表面的溶剂可及性，以及蛋白在膜中的取向和运动。膜相行为与相分离：膜脂的相行为对膜的功能至关重要。本书将深入阐述EPR如何用于研究膜脂的相变、相分离以及形成脂筏等微区结构。通过分析不同自旋标记物在不同相区内的行为差异，可以识别和表征膜的微观结构域，并理解这些域在膜蛋白功能和信号传递中的作用。膜内物质传递与能量转化： EPR技术还可以用来研究膜内物质的转运过程，例如质子转移、离子流动等。本书将介绍如何利用EPR检测这些过程中的自由基中间体，并分析能量转化机制，如光合作用和呼吸作用中的电子传递链。第二部分：先进EPR技术在膜生物物理中的前沿应用脉冲EPR技术：随着EPR技术的不断发展，脉冲EPR（如DEER, PELDOR）已经成为测量长距离（1-10 nm）距离的有力工具。本书将详细介绍这些技术的工作原理、实验设计以及在膜生物物理中的应用，例如测量膜蛋白不同区域之间的距离，从而构建更精确的蛋白三维结构模型，或研究膜蛋白复合物的组装。高场/高频率EPR：高场EPR能够提高EPR谱的灵敏度和分辨率，尤其适用于研究顺磁性金属离子在膜中的分布与功能，以及一些特定类型的自由基。本书将探讨高场EPR在理解金属离子跨膜转运、金属蛋白在膜中的作用机制，以及自由基信号在细胞膜上的传导等方面的应用。 EPR成像： EPR成像技术能够提供膜体系的二维或三维空间信息，允许我们可视化膜的微观结构和物质分布。本书将介绍EPR成像的原理、技术实现及其在研究膜异质性、细胞内物质运输途径，甚至是在活体细胞或组织中监测EPR信号等方面的潜力。 EPR与其他光谱技术的联用：为了获得更全面的信息，EPR常与其他光谱技术（如荧光光谱、核磁共振谱）联用。本书将探讨EPR与这些技术的协同作用，以及如何通过多学科交叉研究，克服单一技术的局限性，从而更深入地理解膜体系的复杂性。第三部分：EPR在特定膜生物物理研究领域的应用实例细胞膜的动态结构与功能：本部分将汇集一系列经典和前沿的研究案例，展示EPR技术如何在细胞膜的液体镶嵌模型、脂筏形成与功能、膜融合与分裂、以及信号转导等关键生理过程中发挥重要作用。细胞器膜的特异性研究：从线粒体内膜的能量产生，到内质网的蛋白质折叠与修饰，再到高尔基体的物质分选与运输，本书将深入探讨EPR技术如何揭示不同细胞器膜在结构、动力学和功能上的特异性。病理生理学中的膜研究：许多疾病都与膜的结构和功能异常有关。本书将重点介绍EPR在研究疾病发生机制中的应用，例如膜在衰老、癌症、神经退行性疾病以及感染性疾病中的变化，以及EPR在药物筛选和诊断方面的潜力。本书的特色与价值：系统性与全面性：本书全面涵盖了EPR波谱学在膜生物物理领域的理论基础、实验技术、数据分析方法以及广泛的应用领域，为研究者提供了一个完整的知识框架。深入性与前沿性：书中不仅介绍了EPR技术的经典应用，更着重于脉冲EPR、高场EPR等先进技术在解决当前膜生物物理前沿问题中的应用，充分展现了EPR的最新发展动态。实践性与指导性：本书提供了大量具体的实验设计思路、数据分析方法和实例，为膜生物物理的研究者提供了宝贵的实践指导，使其能够有效地将EPR技术应用于自己的研究课题。跨学科的视野：本书将EPR波谱学与膜生物物理紧密结合，同时也触及了化学、物理、信息科学等多学科的交叉点，为读者提供了广阔的学术视野。《膜生物物理中的电子顺磁共振波谱学：探索生命物质动态结构与功能》是一部凝聚了多位资深EPR专家和膜生物物理学家的智慧与心血的力作。无论您是正在膜生物物理领域进行深入研究的研究者，还是希望掌握前沿光谱技术以拓展研究视野的学生，亦或是对生命物质微观动态结构充满好奇的科学爱好者，本书都将是您不可或缺的宝贵参考。它不仅是一本技术手册，更是一扇通往理解生命奥秘之门的钥匙，带领您在EPR波谱学的引领下，揭示膜生物物理中那些隐藏在分子层面的精彩故事。