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出版者:Nelson Thornes

作者:John Adds

出品人:

页数:106

译者:

出版时间:2003

价格:£13.25

装帧:paperback

isbn号码:9780748774845

丛书系列:

图书标签:

• english
• 分子生物学
• 细胞生物学
• 生物化学
• 遗传学
• 生物学
• 生命科学
• 分子机制
• 细胞信号
• 蛋白质
• 基因表达

《生命基石：原子、分子与细胞的宏观叙事》 内容概述： 《生命基石：原子、分子与细胞的宏观叙事》是一部旨在深度剖析构成生命最基本单元——原子、分子和细胞——之间错综复杂联系的学术著作。本书并非仅仅罗列枯燥的科学事实，而是力求以一种引人入胜、循序渐进的方式，带领读者穿越微观世界的奇妙景象，最终抵达宏观生命的壮丽图景。本书的重点在于揭示这些微观实体如何协同工作，共同构建出令人惊叹的生命体，并探讨它们在生命活动中所扮演的关键角色。 核心内容： 第一部分：宇宙的基石——原子的奥秘 本书的开篇，我们将一同探索构成万物的最基本单元：原子。我们将从原子结构的基本模型出发，介绍质子、中子和电子的性质以及它们如何排列组合成不同的元素。本书将特别关注构成生命至关重要的元素，如碳、氢、氧、氮、磷和硫（CHNOPS），深入探讨它们的电子结构、价键形成以及在宇宙中的丰度。我们将追溯这些元素在宇宙大爆炸和恒星形成过程中的起源，理解生命所需的化学元素并非凭空出现，而是宇宙演化的必然产物。 元素的起源与丰度： 详细阐述不同元素在宇宙中的生成机制，例如氢和氦的核聚变，以及更重元素的超新星爆炸。重点分析CHNOPS元素在地球上的相对丰度，以及这种丰度如何对生命起源产生深远影响。 原子结构与性质： 深入解析原子的量子力学模型，解释电子轨道、能级和电子云的概念。阐明同位素的概念及其在生命科学中的应用，例如放射性同位素示踪技术。 化学键的形成： 详细介绍离子键、共价键和氢键等主要的化学键类型。重点讲解共价键在形成稳定有机分子中的关键作用，以及氢键在维持蛋白质和核酸结构中的重要性。 元素周期表的秘密： 探讨元素周期表的编排规律，以及周期表如何反映元素的化学性质和反应性。分析不同族和周期元素的特征，及其在生命体系中的普遍性或特殊性。 第二部分：生命的语言——分子的构建与功能 在扎实掌握了原子的基础知识后，我们将目光转向分子——原子的集合体。本书将重点介绍构成生命体的四大类基本有机分子：碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸。我们将深入剖析它们的化学结构、分子式以及形成原因。更重要的是，本书将详细阐述这些分子如何执行生命活动中的核心功能，包括能量的储存与转化、结构的支撑、信息的传递与储存，以及催化生物化学反应。 碳水化合物：能量的直接来源与结构支撑 单糖、二糖与多糖： 详细介绍葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、纤维素等常见碳水化合物的结构特点和功能。 能量代谢中的角色： 阐述糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化等关键能量代谢途径，以及碳水化合物如何被分解以释放ATP。 结构功能： 讨论纤维素在植物细胞壁中的作用，以及几丁质在昆虫外骨骼和真菌细胞壁中的结构支撑作用。 脂质：能量储存、细胞膜构建与信号传递 脂肪、磷脂与类固醇： 深入解析甘油三酯的结构与能量储存功能，磷脂双分子层的形成与细胞膜的结构基础，以及胆固醇等类固醇的生理作用。 细胞膜的组成与功能： 详细阐述磷脂双分子层如何形成稳定的屏障，以及蛋白质在细胞膜中的功能，如运输、信号转导和细胞识别。 信号分子： 介绍激素类脂质（如类固醇激素）在体内信号传递中的作用。 蛋白质：生命的执行者，功能多样性极其丰富 氨基酸的结构与多肽链的形成： 介绍20种标准氨基酸的结构特征，以及肽键的形成过程。 蛋白质的四级结构： 详细阐述一级、二级、三级和四级结构的形成机制，以及蛋白质的三维结构如何决定其功能。 酶的催化作用： 深入讲解酶的工作原理，如活性位点、底物结合和产物释放。分析不同类型的酶，以及它们在代谢途径中的重要性。 其他功能： 探讨蛋白质在运输（如血红蛋白）、免疫（如抗体）、运动（如肌动蛋白）和信号传导（如受体蛋白）等方面的作用。 核酸：生命的蓝图与信息传递者 DNA与RNA的结构： 详细介绍脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的基本组成单位——核苷酸，以及它们如何形成双螺旋（DNA）或单链（RNA）结构。 遗传信息的储存与复制： 阐述DNA如何储存遗传信息，以及DNA复制的机制。 基因表达： 详细讲解转录（DNA到RNA）和翻译（RNA到蛋白质）的过程，揭示基因如何控制生命活动的进行。 RNA的功能多样性： 介绍mRNA、tRNA和rRNA等不同类型的RNA，以及它们在蛋白质合成中的各自作用。 第三部分：生命的基本单位——细胞的精巧设计 在理解了构成生命体的分子基础后，本书将进一步聚焦于细胞，这个被誉为“生命基本单位”的微观世界。我们将详细介绍细胞的结构组成，包括细胞膜、细胞质和细胞核（真核细胞）或类核（原核细胞）等基本结构。本书将深入探讨各种细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体和液泡等的精密结构及其在细胞生命活动中的独特功能。同时，本书还将区分原核细胞和真核细胞，以及植物细胞和动物细胞的差异，揭示不同细胞类型在适应不同环境和执行特定功能上的精妙之处。 细胞膜：选择性的屏障 物质跨膜运输： 详细介绍被动运输（简单扩散、协助扩散）和主动运输的机制，以及细胞膜在维持细胞内环境稳定中的作用。 信号转导： 阐述细胞膜上的受体如何接收外界信号，并通过一系列信号通路传递到细胞内部。 细胞质：生命活动的场所 细胞骨架： 介绍微管、微丝和中间纤维等细胞骨架成分，以及它们在维持细胞形态、参与细胞运动和物质运输中的作用。 细胞器（真核细胞）： 线粒体： 能量工厂，深入解析细胞呼吸的过程，ATP的生成机制。 叶绿体（植物和藻类）： 光合作用的场所，阐述光反应和暗反应的机制，能量的储存。 内质网： 蛋白质的合成、修饰和脂质的合成，以及物质的运输。 高尔基体： 蛋白质和脂质的进一步修饰、分类和包装。 溶酶体： 细胞内的“消化车间”，分解细胞大分子和衰老细胞器。 液泡（植物细胞）： 储存、维持细胞膨压、分解代谢废物。 细胞核：遗传信息的控制中心 核膜与核孔： 保护DNA，控制物质进出细胞核。 染色质与染色体： DNA的包装形式，遗传信息的载体。 核仁： 核糖体的合成场所。 原核细胞与真核细胞的比较： 强调结构上的差异，如是否存在核膜、是否具有膜结合细胞器等，以及这些差异如何影响它们的生命活动和进化。 植物细胞与动物细胞的比较： 讨论细胞壁、叶绿体和大的中央液泡等植物细胞特有的结构，以及它们的功能。 第四部分：生命活动的协同——分子与细胞的交响曲 本书的最后一个部分，我们将视角进一步提升，深入探讨原子、分子和细胞是如何协同作用，共同谱写生命的宏大乐章。我们将审视生命活动中的关键过程，如新陈代谢、能量转化、信息传递、生长、发育、繁殖和对环境的响应。本书将强调，每一个微观层面的分子变化，都可能对宏观的细胞功能甚至整个生物体的生命活动产生深远的影响。我们将通过具体的生命现象，来展示分子与细胞之间不可分割的联系，以及它们如何共同维持生命的稳定与繁衍。 能量代谢的分子基础与细胞实现： 结合前两部分的内容，再次强调ATP在细胞内能量传递中的关键作用，以及线粒体和叶绿体如何通过一系列生化反应实现能量的转化和储存。 信号转导通路： 阐述从外界刺激到细胞响应的信号传递过程，强调各种信号分子（激素、神经递质等）和细胞内信号分子（如cAMP、Ca2+）如何通过复杂的分子网络，调控细胞的生理活动。 基因表达的调控： 探讨基因的开启与关闭如何受到多种因素的影响，例如转录因子、表观遗传修饰等，以及这种调控如何实现细胞的分化和组织的功能特异性。 细胞增殖与分化： 讲解细胞如何通过精确的DNA复制和细胞分裂来完成生长和繁殖，以及细胞如何根据其在生物体中的位置和接收到的信号，分化成具有特定功能的细胞类型。 疾病的分子与细胞基础： 简要探讨当分子或细胞功能发生异常时，可能导致的疾病，例如基因突变引起的遗传病，或细胞信号通路失调导致的癌症。 结语： 《生命基石：原子、分子与细胞的宏观叙事》旨在为读者提供一个全面而深刻的生命科学视角。通过对原子、分子和细胞的层层深入剖析，本书试图揭示生命现象背后精妙的化学原理和细胞机制。本书的愿景是激发读者对生命起源、生命活动本质以及生命科学未来发展的无限好奇心与求知欲，为理解更复杂的生物学现象打下坚实的基础。本书将是一次穿越微观世界，通往宏观生命的知识探索之旅。

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这本书最让我感到震撼的地方，在于它对“动态平衡”这一核心概念的阐释。在许多科普读物中，细胞常被描绘成一个运转精密的机器，但这本书成功地描绘了它更接近于一个不断处于“动态失衡”边缘的复杂生态系统。它清晰地展示了细胞如何不断地消耗能量来维持自身的低熵状态，以及环境变化如何触发分子层面的连锁反应来适应或走向凋亡。我尤其对其中关于细胞内吞和外排过程的描述印象深刻，它不仅仅是图示性的讲解，而是结合了膜张力、囊泡运输蛋白（如Clathrin和Coatomer）的相互作用，描绘出了一幅连续、有机的画面。阅读过程中，我开始更具批判性地思考那些我们习以为常的“细胞功能”：为什么某个受体必须以二聚体的形式存在？为什么ATP的水解能提供驱动力？这本书没有止步于回答“是什么”，而是深入挖掘了“为什么必须是这样”。它教会了我一种看待生物学的视角——一切都是为了效率和生存的最优化设计，而这种优化过程本身就充满了复杂和美感。这是一本能改变你对生命基本运作方式看法的书，它不是教科书，它更像是一份深入生命本质的探险地图。

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这本厚厚的精装书，拿在手里沉甸甸的，光是翻开扉页就能感受到那种扑面而来的学术气息。我是在一个朋友的强烈推荐下购入的，他告诉我，这本书在基础生物学和化学交叉领域的讲解非常到位，尤其是在分子层面的构建和细胞运作机制的阐述上，堪称一绝。说实话，我一开始有些担心内容会过于艰深晦涩，毕竟我对这方面知识的涉猎主要停留在本科阶段的概览，但这本书的叙事方式却出乎我的意料。它没有一上来就抛出复杂的公式和图谱，而是用一种非常流畅、甚至可以说是带着叙事感的笔触，将生命最微小的构成单位——分子——如何协同作用，搭建起细胞这个“生命工厂”的蓝图展现出来。作者似乎非常擅长将宏大的概念拆解成可以理解的小块，比如在讲解蛋白质折叠那一章时，那种对氨基酸序列如何精确构象的描述，简直像在描述一场精密的宇宙舞蹈。我特别欣赏其中对于实验方法的介绍，它们不是干巴巴的罗列，而是穿插在理论讲解之中，让读者能清晰地看到科学家们是如何一步步揭示这些秘密的。阅读过程中，我常常需要停下来，对照着书后的图解仔细琢磨，生怕错过任何一个细节，因为我能感觉到，每多理解一个分子层面的机制，我对“生命”这个概念的认识就深入了一层。这本书无疑是一本值得反复研读的参考书，它提供了一个坚实的基础，让你能够真正站在现代生命科学的前沿去审视世界。

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说实话，我本来期望能在这本书里找到更多关于现代基因编辑技术和合成生物学的前沿探讨，毕竟现在的生命科学发展速度太快了，很多经典教材的内容更新速度跟不上。然而，我发现这本书的重点似乎更倾向于那些奠定我们理解生命运作的基石——基础的代谢通路、细胞器的精细分工，以及细胞信号传导的经典模型。这倒也不是说它老旧，而是它追求的是一种“万变不离其宗”的深度。比如，关于线粒体能量转换的章节，其详尽程度足以让我这个非专业人士也大致描绘出整个电子传递链的画面。我花了大量的篇幅来研究细胞骨架的动态变化，那部分内容非常精彩，它揭示了细胞的形态和运动性并非是静态的，而是由无数微丝和微管的拉扯、组装和解体构成的持续过程。我记得有一张图，生动地展示了肌动蛋白在细胞爬行中的作用，那种视觉冲击力远超任何幻灯片。虽然它没有过多涉及最新的CRISPR应用案例，但它强调了这些技术之所以有效，其底层逻辑依然植根于它所详述的DNA修复和基因表达的调控机制之中。所以，如果你想在那些光怪陆离的新技术出现前，先扎扎实实地把“生命机器”的核心部件和运行原理搞清楚，这本书绝对是不可多得的指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧质量给我留下了深刻的印象，这在专业书籍中是相当罕见的。通常，学术教材为了追求信息密度，都会牺牲阅读的愉悦感，但这本书的开本适中，纸张的质感非常好，印刷的色彩饱满且清晰，尤其是那些复杂的生化结构图，线条分明，即使用放大镜看也不会出现模糊的现象。我常常在深夜里用台灯光阅读，书页的光反射处理得不错，不至于过度刺眼。更让我感到惊喜的是，作者在行文的间隙中，穿插了一些关于科学史的小插曲，这使得冰冷的科学知识瞬间变得鲜活起来。比如，在讲到酶催化机理时，作者简要回顾了早期科学家们如何通过滴定法艰难地分离和确定活性中心的历程。这些历史的侧影，不仅提供了背景知识，更让人对科学探索的艰辛和智慧产生由衷的敬佩。它不仅仅是一本知识的集合，更像是一份对生命科学领域先驱者们的致敬。虽然我个人的阅读节奏很慢，常常因为一个概念需要查阅额外的资料来辅助理解，但这本书提供的“阅读体验”本身，就是一种享受，它让你愿意沉下心来，慢慢品味每一个字句背后的深意。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在处理不同层次的读者时，展现出了一种罕见的平衡性。对于初学者来说，前几章对基本化学键、水分子特性以及生物大分子的基本结构介绍得极为耐心，完全没有采用那种“这些你应该已经知道了”的傲慢态度。它用清晰的比喻，比如将脂质双分子层比作“自我组装的液态围墙”，帮助我们迅速建立起对细胞膜的直观认识。然而，当你深入到细胞信号转导的网络分析时，它又立刻切换到高阶模式，开始探讨磷酸化级联反应中的反馈抑制机制和信号放大效应。这种螺旋上升的难度设置，意味着这本书具有极强的生命力——它能陪伴你从入门走向深入。我尤其欣赏其中关于细胞周期调控的讨论，它不仅仅列出了CDK和Cyclin的活性变化曲线，更深入地探讨了这些分子如何相互制约，确保细胞分裂的精确性。这种对“精度”的强调，让我深刻体会到生命系统设计的精妙。如果说有什么遗憾，也许是某些高阶的定量分析部分，对于没有扎实数学背景的读者来说，可能需要额外的辅导材料来配合阅读。但总体而言，它成功地搭建了一座从宏观生物学到微观分子生物学的坚实桥梁。

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谨以此书纪念我难忘的A-level 生物历程。

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