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出版者:中国建筑工业出版社

作者:郭宗华

出品人:

页数:166 页

译者:

出版时间:1995年01月

价格:12.00

装帧:平装

isbn号码:9787112025893

丛书系列:

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《生命之舞：生物化学的奇妙世界》 简介 生命，这个我们习以为常的现象，究竟是如何运作的？隐藏在这纷繁复杂的生物体表之下，是一场精妙绝伦、时刻不息的化学反应交响曲。本书《生命之舞：生物化学的奇妙世界》将带领您深入探索这个令人着迷的领域，揭示构成一切生命活动最根本的分子基础。我们并非仅仅关注宏观的生命形态，也非深入研究植物自身的生长发育机制，而是将视角聚焦于那些驱动生命进程的微观化学物质和反应，为您呈现一个宏大而细腻的生命图景。 本书旨在为那些对生命本质充满好奇，渴望理解生物体为何能生存、生长、繁殖乃至适应环境的读者提供一份详尽而易懂的导览。我们不回避科学的严谨性，但我们更注重知识的普及与趣味性，力求让复杂的化学概念变得生动形象，让抽象的分子过程触手可及。从构成生命的基石——大分子，到它们如何协同工作以维持生命体的运转，本书将层层剥开生命的神秘面纱。 第一章：生命的分子基石——大分子的世界 万物皆有其源，生命的运作也不例外。在本章中，我们将首先认识构成生命的四大家族：碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸。 碳水化合物：能量的源泉与结构的支撑 我们将从最基础的单糖（如葡萄糖、果糖）开始，了解它们是如何被合成、分解，并为生命活动提供直接能量的。接着，我们将探讨双糖（如蔗糖、乳糖）的形成及其在生物体内的运输功能。最后，我们将深入了解多糖（如淀粉、糖原、纤维素）的宏大结构，揭示它们如何作为能量储存的仓库（淀粉和糖原），或作为植物细胞壁的重要组成部分（纤维素），展现出截然不同的生命角色。我们将分析它们的化学结构如何决定其功能，例如葡萄糖的环状结构以及多糖链的缠绕方式如何影响其溶解度和水解速度。 脂质：多才多艺的分子 脂质家族远不止我们日常所见的脂肪。我们将从脂肪酸（饱和与不饱和）的结构差异讲起，理解它们如何影响脂质的物理性质，如熔点和流动性。接着，我们会探究甘油三酯，它们作为主要的能量储存形式，以及磷脂作为细胞膜的关键构件，是如何通过其两亲性（亲水头部和疏水尾部）自组装形成脂双层，构建起生命体的边界。此外，我们还将介绍固醇类化合物（如胆固醇）及其在膜结构稳定性和作为激素前体的重要性，并提及其他重要的脂质分子，如类花生酸，它们在体内扮演着信号分子的角色。 蛋白质：生命活动的执行者 蛋白质被誉为“生命的工程师”，它们的功能多样且至关重要。本章将深入剖析蛋白质的基本单位——氨基酸，以及连接氨基酸形成多肽链的肽键。我们将详细阐述蛋白质的四级结构（一级、二级、三级、四级），理解折叠过程如何赋予蛋白质特定的三维空间构象，而这一构象对其功能至关重要。我们将重点介绍蛋白质的几大类功能，例如酶——加速化学反应的催化剂，结构蛋白——支撑细胞和组织（如胶原蛋白），运输蛋白——在细胞内外传递物质（如血红蛋白），以及信号蛋白——传递细胞间信息。我们会以具体实例，如肌动蛋白和肌球蛋白在肌肉收缩中的协同作用，来生动展示蛋白质的功能性。 核酸：生命的蓝图与信使 核酸是储存和传递遗传信息的分子。我们将从核苷酸的基本结构（磷酸、五碳糖、含氮碱基）出发，理解DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）的差异。我们将详细解析DNA的双螺旋结构，以及碱基配对（A-T，G-C）如何确保遗传信息的准确复制。接着，我们将探讨RNA的几种主要类型（mRNA、tRNA、rRNA）及其在蛋白质合成过程中的不同角色，从遗传信息的转录到翻译，勾勒出生命信息流动的完整图景。 第二章：细胞的化学引擎——代谢的奥秘 生命体并非静止的个体，而是一个不断进行着能量转换和物质转化的动态系统。本章将带您走进细胞的化学工厂，探秘复杂的代谢过程。 能量的货币——ATP的产生与利用 我们将聚焦于生命中最核心的能量分子——ATP（三磷酸腺苷）。我们将详细解析ATP的化学结构，特别是其高能磷酸键的性质，理解ATP是如何通过水解释放能量，驱动各种生命活动。我们将深入探讨ATP的主要合成途径： 糖酵解： 从葡萄糖到丙酮酮的能量释放，以及在此过程中产生的少量ATP和NADH。我们会分析这个过程的厌氧与有氧条件下发生的差异，以及它在所有生命体中的普遍性。 三羧酸循环（克雷布斯循环）： 继糖酵解之后，丙酮酸进一步氧化，在这个循环中产生更多的ATP（以GTP形式），以及大量的NADH和FADH2，为后续的电子传递链提供高能电子。我们会详细解读循环中的关键步骤和中间产物。 氧化磷酸化： 这是ATP产生的主要场所，也是最有效率的途径。我们将详细描述电子传递链中的一系列电子载体，以及质子跨膜梯度如何驱动ATP合成酶工作，最终将ADP转化为ATP。我们会强调氧气在这一过程中的终端电子受体作用，解释为何缺氧会导致能量供应的急剧下降。 物质的构建与分解——同化与异化代谢 代谢过程可以概括为两大类：同化代谢（合成Larger molecules from smaller ones）和异化代谢（breaking downLarger molecules into smaller ones）。我们将分别探讨： 同化代谢： 关注生命体如何利用简单前体合成复杂生物大分子。例如，氨基酸如何合成蛋白质，核苷酸如何合成核酸，以及脂肪酸和甘油如何合成脂质。我们会提及光合作用中，植物如何利用光能将二氧化碳和水转化为糖类，为整个生物圈提供最初的能量和物质基础。 异化代谢： 关注生物体如何分解摄入的食物或储存的物质以获取能量和前体。除了前文提到的糖酵解、三羧酸循环，我们还将涉及脂肪的分解（β-氧化）和蛋白质的分解，展示这些能量来源如何汇入通用的代谢途径，最终实现能量的提取。 代谢的调控——精密的网络 生命体并非被动地进行代谢，而是受到精密的调控。我们将介绍几种重要的调控机制： 酶活性调控： 包括变构调节、共价修饰（如磷酸化）以及酶的诱导与抑制。我们会以一个具体的例子，例如糖原合成与分解的酶是如何相互拮抗又相互协调的。 激素调控： 介绍一些重要的代谢激素（如胰岛素、胰高血糖素）如何通过信号转导通路，影响肝脏、肌肉等组织的代谢活动，维持血糖平衡。 基因表达调控： 探讨细胞如何通过调控相关酶的合成量，来适应不同的生理状态和环境变化。 第三章：信息的传递与响应——信号传导的艺术 生命体能够感知外界环境的变化，并做出相应的反应，这离不开复杂的信号传导系统。本章将为您揭示细胞与细胞之间、细胞内部之间信息交流的精妙机制。 信号分子：传递信息的信使 我们将介绍各类信号分子，包括： 激素： 作用于远距离靶细胞，调节生长、发育、代谢等生理过程。 神经递质： 在神经元之间传递快速而精确的信号。 生长因子： 调节细胞的增殖、分化和存活。 细胞因子： 在免疫反应中起重要作用。 我们将区分旁分泌（paracrine）、内分泌（endocrine）、自分泌（autocrine）和突触传递（synaptic）等不同的信号传递方式。 受体：接收信息的“耳朵” 信号分子需要与特定的受体结合才能发挥作用。我们将详细介绍细胞膜上的受体类型，如G蛋白偶联受体（GPCRs）、酶偶联受体（如酪氨酸激酶受体）以及离子通道型受体，并解释它们是如何将外部信号转化为细胞内部的响应。我们还将提及细胞内受体，它们能够接收脂溶性信号分子（如激素）。 细胞内信号转导通路：层层放大的信息 当信号分子与受体结合后，会引发一系列的细胞内生化反应，我们将称之为信号转导通路。 第二信使： 介绍重要的第二信使，如cAMP、cGMP、IP3、DAG和钙离子。我们将展示它们是如何由受体激活，并放大原始信号，影响下游的效应蛋白。 激酶与磷酸酶： 重点阐述蛋白质激酶在信号转导中的核心作用，它们通过磷酸化特定的靶蛋白，改变其活性或构象，从而传递和整合信号。同时，我们也将提及磷酸酶的作用，它们能够逆转磷酸化，终止信号。 信号的整合与交叉对话： 揭示不同的信号通路并非孤立存在，而是会相互影响，形成复杂的网络，实现对细胞功能的精确调控。 信号的终止与适应：维持动态平衡 一个完整的信号转导过程也包括信号的终止。我们将介绍信号分子本身的降解、受体的内吞失活以及下游信号通路的负反馈调节，这些机制确保了细胞不会持续处于过度兴奋或抑制的状态，维持生命的动态平衡。 第四章：生命的延续与演化——遗传信息的储存与表达 生命体的繁衍离不开遗传信息的精确传递，而这些信息也决定了生命的形态与功能。本章将聚焦于遗传物质的本质及其运作机制。 DNA的复制：精确的拷贝 我们将详细阐述DNA复制的半保留复制机制，以及DNA聚合酶、解旋酶、引物酶等关键酶的作用。我们将分析复制过程中可能出现的错误，以及DNA修复机制如何保障遗传信息的准确性。 从DNA到蛋白质：中心法则的演绎 我们将深入解读“中心法则”，即DNA → RNA → 蛋白质。 转录： 详细描述DNA模板如何被RNA聚合酶转录成mRNA。我们将区分原核和真核生物转录的差异，例如真核生物中剪接（splicing）的重要性，它如何产生多样化的mRNA分子。 翻译： 阐述mRNA序列如何被核糖体读取，在tRNA的协助下，按照密码子的指示，合成特定氨基酸序列的蛋白质。我们将解析遗传密码的特点（通用性、简并性）以及核糖体的组成和催化机制。 基因表达的调控：精准的控制 并非所有的基因都会在同一时间、同一地点表达。我们将探讨多种基因表达调控的方式，以适应生物体不同的发育阶段和环境需求。 转录水平调控： 包括启动子的作用、转录因子的结合以及阻遏蛋白的抑制。 转录后调控： 如mRNA的稳定性和翻译的效率。 翻译后修饰： 蛋白质在合成后可能还会经历各种修饰，如糖基化、磷酸化等，这些修饰能够极大地扩展蛋白质的功能多样性。 突变与进化：生命演化的动力 尽管生命体拥有精密的复制和修复机制，但突变仍是不可避免的。我们将探讨不同类型的突变（点突变、插入、缺失）及其对基因功能的影响。我们将解释突变是遗传变异的根本来源，而自然选择作用于这些变异，驱动着生命的演化。 结论 《生命之舞：生物化学的奇妙世界》并非仅仅是一本教科书，它更是一次对生命奥秘的深度探索。通过对构成生命的分子、驱动生命活动的代谢、传递生命信息的信号以及延续生命的遗传机制的细致描绘，我们希望能够点燃您对科学的求知欲，让您以一种全新的视角来理解我们自身以及周围的生命世界。从微观的分子相互作用到宏观的生命现象，化学的语言贯穿始终，它编织了生命最深刻的故事。希望本书能为您打开一扇窗，让您窥见生命这座宏伟大厦背后那精妙绝伦的设计与永不停歇的活力。

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这本书的装帧设计给我留下了非常深刻的印象。封面采用了沉稳的墨绿色，配以烫金的书名和一些精细的植物叶脉纹理插图，看起来既有学术的严谨感，又不失古典的韵味。纸张的质地非常厚实，触感温润，内页的印刷清晰度极高，即便是那些复杂的细胞结构图和解剖图，线条也锐利分明，没有出现任何模糊的现象。更值得称赞的是，书本的装订方式采用了线装，使得无论我把它翻开到哪一页，书页都能平整地摊开，这对于需要长时间在书桌前对照图谱阅读的学习者来说，简直是福音。很多教科书为了节省成本，往往在纸张和装帧上敷衍了事，读起来体验极差，但拿起这本《植物形态生理学》，就能感受到出版方在制作上的诚意和对知识载体的尊重。特别是那些关键术语的排版，通常会用粗体或者略微不同的字号突出显示，即使在光线不佳的环境下，也能迅速捕捉到重点信息，这种细节的处理，大大提升了阅读的效率和愉悦感。

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我尝试着去理解书中关于光合作用效率与环境因子相互作用的那几个章节，感觉作者的叙述逻辑极其严密，几乎找不到可以挑剔的瑕疵。他并没有简单地罗列公式和实验数据，而是将复杂的生化路径分解成一系列有因果关系的步骤，每一步的转化和调控机制都解释得深入浅出。例如，在阐述碳固定循环时，作者首先构建了一个宏观的框架，让我们了解整个过程的意义，随后才细致地剖析了关键酶（比如RuBisCO）的活性位点结构和它在不同光照强度下的响应差异。书中穿插了大量来自最新研究的实例，这些例子并非孤立存在，而是紧密地服务于理论的阐述，让抽象的概念变得具体可感。我尤其欣赏作者的叙述口吻，它既保持了科学的客观性，又充满了引导性，仿佛有一位经验丰富的导师在你身边，不厌其烦地为你清除每一个知识盲点，让你在不知不觉中掌握了从分子层面到器官层面的完整认知链条。

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这本书在图文结合的呈现上达到了一个令人惊叹的高度，它远超了一般意义上的“配图”概念。许多图示不仅仅是文字内容的直观复刻，更是作者对复杂结构进行高度提炼和优化的成果。我记得有一张关于植物激素信号转导的流程图，它用不同颜色和箭头清晰地标示了内源信号如何激活下游效应蛋白，并且在关键的调控点上，配有简短但信息量巨大的文字注释，成功地避免了信息过载。此外，书中还收录了不少高质量的显微照片和电镜图像，这些图像的清晰度和对比度，使得那些微小的细胞器结构和组织切片的特征清晰可见，这对于学习组织学和细胞生物学的读者来说，是极为宝贵的资源。我曾花了一个下午的时间，仅仅对照着书中的图谱，回忆和确认了不同类型韧皮部细胞的形态特征，这种沉浸式的学习体验，是纯粹的文字描述无法给予的。

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对于一个自学者而言，我最看重的是内容的系统性和可复现性，而这本书在这两方面都表现出色。它的章节编排逻辑清晰，层层递进，从宏观的植株结构开始，逐步深入到细胞、分子层面，最后又回到生态系统层面的适应性，形成了一个完整的知识闭环。更重要的是，书中对于一些经典实验的描述非常详尽，不仅给出了操作步骤，还提供了理论假设和预期结果的分析。我根据书中的指导，尝试在实验室中重现了关于向光性弯曲的经典实验，文字描述的精确性使得整个实验过程的还原度非常高，这极大地增强了我对理论知识的信心和掌握程度。这本书不仅仅是一本知识的汇编，更像是一份精心策划的、可供实践的实验指南，它教会了我如何提问、如何设计实验，以及如何从实验结果中提取科学结论。

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坦率地说，这本书的深度和广度远远超出了我最初对一本“形态生理学”教材的预期。它不仅仅是关于叶子、根系和花的结构描述，更重要的是，它巧妙地将“形态”与“生理功能”无缝地链接起来，展示了结构如何为功能服务，功能又是如何驱动形态演化的哲学思考。比如，在讨论植物的抗逆性时，作者并未停留在描述角质层厚度或气孔密度的差异上，而是深入挖掘了在干旱胁迫下，细胞壁的化学成分如何变化以增强机械强度，以及这些变化如何影响水分的有效利用率。这种跨学科的整合视野，使得我对植物生命的理解从静态的解剖图谱跃升到了动态的生命活动过程的认知。它迫使我跳出单一学科的框架，用一种更系统、更整体的视角去看待植物这个复杂的生命系统。

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