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出版者:Lippincott Williams & Wilkins

作者:Victor L Davidson

出品人:

页数:500

译者:

出版时间:1999-05-15

价格:USD 36.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780683305036

丛书系列:

图书标签:

• Biochemistry
• Textbook
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• Biology
• Chemistry
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精选生物化学核心教材：深入理解生命奥秘 本书（不含CD-ROM版） 旨在为学习生物化学的本科生、研究生及相关领域的研究人员提供一套全面、深入且易于理解的知识体系。我们深知，生物化学是连接化学与生物学的核心桥梁，它揭示了生命体内部分子层面的运作机制。因此，本书的编写严格遵循现代生物化学的最新进展，力求在理论深度和临床应用之间取得完美的平衡。 全书结构与内容深度 本书共分为八个核心部分，系统地涵盖了从基础分子结构到复杂代谢途径的全部内容，确保读者能够构建起一个坚实且连续的知识框架。 第一部分：化学基础与分子结构 (Chemical Foundations and Molecular Architecture) 本部分为后续深入学习奠定了必要的化学基础。我们首先回顾了构成生命体的基本元素及其化学性质，特别是水在生命系统中的独特作用——氢键、酸碱平衡（$ ext{p}K_a$ 值、缓冲体系）在维持细胞稳态中的关键角色。 随后，我们将焦点转向生物大分子的基本砌块： 氨基酸与蛋白质结构： 详细阐述了20种标准氨基酸的侧链特性、立体化学（L/D构型）及其对肽键形成的影响。蛋白质一级、二级（$alpha$-螺旋、$eta$-折叠）、三级和四级结构的形成机制、稳定因素（疏水作用、范德华力、离子键、二硫键）被深入剖析。特别强调了蛋白质折叠的“能量景观”理论，以及错误折叠与疾病（如朊病毒病）之间的联系。 碳水化合物化学： 不仅仅是介绍单糖和双糖，我们着重探讨了多糖（如糖原、淀粉、纤维素和几丁质）在能量储存和结构支持中的功能多样性。还原性、构象异构体（椅式、船式）的平衡，以及糖缀合物（糖蛋白、糖脂）在细胞识别中的重要性占据了显著篇幅。 脂质与膜结构： 脂肪酸的结构异构（顺/反式双键）、甘油三酯的能量储存功能，以及磷脂的双分子层如何自发形成，并维持细胞膜的流动性和选择透过性。胆固醇及其在调节膜刚性中的作用亦有详尽论述。 核酸结构与功能： 详细解析了DNA和RNA的化学结构（五碳糖、磷酸二酯键、碱基配对）。DNA的拓扑结构（A、B、Z型DNA）及其超螺旋的调控机制被细致介绍。核酸化学部分还深入探讨了核酸的稳定性、损伤与修复机制，为理解遗传信息的高保真传递打下基础。 第二部分：酶学——生命催化剂 (Enzymology: The Catalysts of Life) 酶是生物化学反应的核心驱动力。本部分系统讲解了酶促反应的原理和动力学特征： 酶促反应动力学： 详细推导并解释了米氏方程（Michaelis-Menten Kinetics），并对$V_{ ext{max}}$ 和 $K_m$ 进行了深入的物理化学解读。我们分析了不同类型的酶抑制作用（竞争性、非竞争性、混合型），并探讨了底物浓度、$ ext{pH}$ 和温度对酶活性的影响。 催化机制： 深入探讨了酸碱催化、共价催化、金属离子辅助催化等基本机制。通过多个经典酶（如溶菌酶、胰蛋白酶）的实例，说明酶如何通过降低过渡态能垒实现高效催化。 酶的调控： 介绍了酶活性的多种调控方式，包括变构调节、可逆或不可逆的共价修饰（如磷酸化/去磷酸化），以及酶原激活机制，这些是细胞信号传导的关键环节。 第三部分：代谢的核心——能量、氧化与还原 (Metabolic Core: Energy, Oxidation, and Reduction) 本部分是生物化学学习的重中之重，聚焦于能量的获取、转化和储存。 生物能学基础： 引入吉布斯自由能 ($Delta G$) 概念，解释了高能磷酸键（如ATP）的特性。详细分析了氧化还原电位，特别是NADH/NAD$^{+}$ 和 FADH$_2$/FAD 作为电子载体的作用。 糖酵解与糖异生： 对糖酵解的10个步骤进行了精细的分析，重点关注不可逆反应及其在代谢流控制中的地位。对比阐述了糖异生（Gluconeogenesis）的路径，以及两者如何被激素和能量状态精妙地调控。 三羧酸循环 (TCA Cycle)： 深入解析了该循环的每一步，强调其作为中心枢纽连接了碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢。同时，介绍了TCA循环在合成前体物质中的“两栖性”功能。 电子传递链与氧化磷酸化： 详细描绘了线粒体内膜上的四个复合体，解释了电子的定向传递过程。重点阐述了化学渗透假说（Chemiosmotic Hypothesis），即通过质子梯度驱动ATP的合成，这代表了生命系统能量转换的巅峰之作。 第四部分：脂质与氨基酸的代谢 (Lipid and Amino Acid Metabolism) 本部分扩展了对非糖类大分子分解与合成的理解： 脂肪酸氧化与酮体： 详细描述了脂肪酸的活化、转运（肉碱穿梭系统）及$eta$-氧化过程，并计算了脂肪酸完全氧化所能释放的巨大能量。酮体（酮症）的生成与利用也被纳入讨论。 脂质合成： 脂肪酸的从头合成（发生在细胞质中）与脂肪酸氧化在调控上的拮抗作用。胆固醇的生物合成途径，特别是HMG-CoA还原酶的关键调控地位。 氨基酸代谢： 氨基酸的转氨基反应、脱氨作用。尿素循环的生理意义，及其在清除有毒氨方面的重要性。 第五部分：核酸代谢与基因表达的调控 (Nucleic Acid Metabolism and Gene Expression Control) 本部分连接了代谢与遗传信息： 核苷酸的合成与分解： 分别介绍嘌呤和嘧啶核苷酸的从头合成与补救合成途径。尿酸代谢及其与痛风的关系。 DNA 复制、修复与重组： 详细讲解了DNA 复制的半保留性质、解旋酶、引物酶、DNA 聚合酶（I、II、III）的各自功能，以及拓扑异构酶的作用。重点讨论了紫外线损伤、氧化损伤等常见的DNA损伤类型及其修复机制（如核苷酸切除修复）。 基因表达： 涵盖了转录（RNA聚合酶的识别、启动子、终止）和翻译（核糖体、tRNA、遗传密码破译）的全过程。对原核和真核生物的转录后修饰（如mRNA的加帽、剪接、加尾）进行了对比分析。 第六部分：分子生物学进阶：调控机制 (Advanced Molecular Biology: Regulatory Mechanisms) 本部分深入探讨生命活动是如何被精确调控的： 基因表达的调控： 重点分析了操纵子模型（如$ ext{lac}$ 操纵子），以及真核生物中复杂的转录因子、染色质重塑（组蛋白修饰、DNA甲基化）如何实现基因的长期、组织特异性表达。 信号转导通路： 介绍G蛋白偶联受体（GPCRs）、酪氨酸激酶受体等，以及第二信使（cAMP, $ ext{IP}_3$, $ ext{DAG}$）在细胞内信息放大和传递中的作用。 第七部分：特殊生物化学主题 (Special Topics in Biochemistry) 本部分涵盖了专业领域的前沿知识： 膜运输机制： 详细介绍主动运输（$ ext{Na}^+/ ext{K}^+$-ATPase）、次级主动运输，以及离子通道的特性和调控。 免疫生物化学基础： 介绍抗体的结构、抗原-抗体反应的分子基础，以及免疫球蛋白的基因重排机制。 激素与内分泌系统： 阐述各类激素（肽类、类固醇、胺类）的作用机理，及其如何通过调控代谢酶的活性或表达量来维持机体稳态。 第八部分：分析与技术简介 (Introduction to Analytical Techniques) 本部分简要介绍用于研究生物化学的常用技术，帮助读者理解实验数据来源： 蛋白质分离与鉴定： 离心、透析、凝胶过滤、离子交换层析、亲和层析的原理。SDS-PAGE 与蛋白质的等电聚焦。 光谱学技术： 紫外-可见光谱在定量分析中的应用，圆二色谱（CD）在确定蛋白质二级结构中的作用。 教学特色 本书的结构清晰，逻辑严密。每个章节都包含： 1. 清晰的目标陈述： 明确告知读者本章将学习的关键概念。 2. 丰富的图表： 复杂机制均通过高分辨率的示意图进行可视化解析，尤其在代谢通路中，强调了关键限速酶的调控位点。 3. “分子视角”栏目： 穿插介绍最新的研究发现或疾病机理，将理论知识与实际应用紧密结合。 4. 章节末尾的总结与思考题： 帮助读者巩固知识点并进行批判性思考。 通过系统学习本书内容，读者不仅能掌握生物化学的知识体系，更能建立起一种分子层面的生命观，为未来在生物医学、制药科学或生物技术领域的研究与实践打下坚实的基础。

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老实说，我接触过好几本生化教材，但这一本给我的感觉是前所未有的“全景式”体验。它在处理那些计算密集型或需要高度空间想象力的概念时，表现出了惊人的技巧。那些复杂的立体结构图和动态过程的描述，简直是3D动画的静态版本。我记得在学习糖酵解和克雷布斯循环时，我常常会陷入那些能量梯度的细节中无法自拔，但这本书的图示设计，巧妙地利用色彩和箭头，将电子的流动和质子的梯度变化清晰地展现出来。更让我印象深刻的是，它没有回避那些计算性的内容，但处理得非常巧妙，它会提供足够的数学背景支撑，但又不会让纯粹的数学推导淹没了生物学的核心思想。这使得它成为了一本真正的工具书，无论你是在实验室设计实验，还是在课堂上准备考试，它都能提供最直接、最可靠的参考视角。它的广度与深度达到了一个近乎完美的平衡点。

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我对这本书的阅读体验是带有“沉浸感”的。它的叙事风格非常具有感染力，让人感觉自己不是在被动地接受知识，而是在主动地解密生命的奥秘。在探讨遗传物质的复制和修复机制时，那种对分子层面“精确打击”的描绘，简直充满了史诗感。它成功地将那些抽象的化学键、分子间作用力，转化为驱动生命延续的强大力量。我欣赏它在介绍代谢调控时所展现出的那种“系统生物学”的思维方式，即强调各个通路之间的相互制约和反馈机制，而不是孤立地看待每一个反应。这本书的排版和图注设计也极大地增强了阅读体验，字体选择适中，关键概念的加粗和注释清晰明了，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。它真正做到了，让枯燥的化学反应变得生动、有趣，并且极具逻辑性。这是一部能真正激发你对生命科学热爱的著作。

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这本书简直是为那些对生命最基本化学过程感到好奇的人量身定做的。我记得我第一次翻开它时，就被那种扑面而来的深度和清晰度所震撼。它不仅仅是罗列事实和反应方程式，更像是带你走进细胞的内部，亲眼见证那些复杂的分子机器是如何协同运作的。作者在讲解酶促反应机制时，那种层层递进的叙述方式，让我这个曾经觉得有机化学晦涩难懂的人，都能茅塞顿开。比如，他们对辅酶A在能量代谢中的作用的阐述，配上精美的插图，简直是教科书级别的典范。我尤其欣赏它对现代生物技术应用的讨论，比如基因工程和蛋白质工程如何建立在这些基础生化原理之上。读完后，你不会觉得只是记住了几个名词，而是真正理解了生命活动的“底层代码”。这本书的深度足以让研究生级别的读者感到充实，但它的基础知识讲解又足够扎实，让本科生也能平稳过渡。那种将宏观的生理功能与微观的分子结构完美结合的能力，是很多同类教材望尘莫及的。

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从一个资深研究人员的角度来看，这本书的价值体现在它对最新研究进展的整合速度上。生物化学领域日新月异，很多教材更新速度跟不上。但这本似乎总能走在前面，它对基因组学、蛋白质组学中新兴的生化问题有着非常及时的覆盖。比如，它对CRISPR/Cas9系统背后的生化原理的解析，就比我预期的要深入和前沿。我发现自己经常会把它当作快速查阅某个特定信号通路最新调控因子的参考手册。作者的语言风格非常严谨，但绝不枯燥，它有一种内在的驱动力，让你想去探索更多未知的领域。它不像某些教材那样显得过于“学院派”和脱离实际操作，相反，它鼓励读者带着批判性的眼光去审视现有的模型，并思考如何通过生化手段去改进或挑战它们。这对于培养具有创新精神的下一代科学家至关重要。

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拿到这本厚重的书，我最直观的感受是它在结构上的匠心独拙。它不像某些教材那样把内容堆砌在一起，而是形成了一种流畅的叙事线。从水、氨基酸这些最基础的构建模块开始，逐步深入到复杂的代谢通路和信号转导网络。每一个章节之间的过渡都处理得非常自然，仿佛在阅读一部关于生命的史诗。我特别喜欢它在介绍那些“明星分子”时所采用的案例研究。例如，在讲解蛋白质折叠时，它引入了疯牛病（BSE）相关的朊蛋白错误折叠的例子，这种将理论与现实世界中的重大健康问题联系起来的做法，极大地提高了我的学习兴趣和对知识的记忆深度。而且，书中对那些关键实验方法的介绍也十分到位，让你了解科学家是如何得出这些结论的，而不是仅仅接受既有的答案。对于任何想要从事生物医学研究的人来说，这本书提供的知识框架是无价之宝，它教会你的不仅仅是“是什么”，更是“为什么会是这样”。

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