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出版者:Wiley

作者:Peter M. Collins

出品人:

页数:594

译者:

出版时间:1995-06

价格:USD 140.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780471953432

丛书系列:

图书标签:

单糖
碳水化合物
生物化学
有机化学
糖类
化学
生命科学
分子生物学
葡萄糖
果糖

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具体描述

Monosaccharides Their Chemistry and Their Roles in Natural Products Peter Collins University of London, UK Robin Ferrier Victoria University of Wellington, NZ An in-depth text for students starting their study of carbohydrate chemistry, Monosaccharides relates the vast field of carbohydrate chemistry to both synthetic organic chemistry and biological processes. The structures and reactions of monosaccharides are examined in detail and their applications in synthesis and as biologically active compounds are discussed and explained at length. This textbook, written by two well-known experienced teachers and researchers in carbohydrate chemistry, provides: up-to-date coverage of this rapidly expanding and developing field classification of monosaccharide reactions according to reaction site treatment of monosaccharides as organic compounds with rationalized chemistry more than 1000 references to the primary literature a discussion of monosaccharides as components of biologically active compounds Monosaccharides will be invaluable for students and lecturers alike in organic, bioorganic and natural products chemistry, biochemistry, glycobiology and molecular biology.

《单糖：生命基石的奥秘》内容概述：本书旨在深入浅出地揭示单糖，这一在生命科学领域至关重要却又常常被低估的分子家族的方方面面。我们将从单糖的结构本质出发，逐步探索其在生物体内的多重功能，以及它们如何作为生命活动的基石，维系着从微观细胞到宏观有机体的勃勃生机。本书内容详尽，不仅涵盖了单糖的基础化学性质、分类与命名，还将重点阐述其在能量代谢、信号传导、细胞识别、免疫应答以及生物材料构建等关键生理过程中的不可或缺的作用。同时，我们也将触及单糖在疾病发生发展中的潜在关联，并展望其在生物技术、医药研发等领域的应用前景。第一章：单糖的化学基础定义与基本结构：本章将清晰界定单糖的化学定义，强调其作为最简单的碳水化合物，是其他糖类的基本组成单元。我们将深入分析单糖的分子式（通常为(CH₂O)n，n≥3），并介绍其线性结构（醛糖和酮糖）的形成机制。立体化学：单糖的立体化学特征是理解其功能多样性的关键。我们将详细讲解手性中心的概念，以及D构型和L构型单糖的区别，并重点介绍单糖分子中可能存在的手性碳原子数量与可能形成的立体异构体的关系。费歇尔投影式和椅式构象等表示方法也将被深入剖析，帮助读者理解单糖在三维空间中的真实面貌。环化反应与半缩醛/半缩酮结构：在水溶液中，线性结构的单糖会发生分子内环化反应，形成更为稳定的环状结构。本章将详细解释这一过程，介绍吡喃糖（六元环）和呋喃糖（五元环）的形成，以及它们与各自线性前体之间的关系。半缩醛和半缩酮的化学性质将得到深入探讨，为理解糖苷键的形成奠定基础。变旋现象与异头碳：变旋现象是指单糖在溶液中，不同异头碳（anomeric carbon）原子形成的α构型和β构型之间的平衡转化。本章将详细阐述这一现象的机理，以及异头碳在糖化学中的特殊地位，它不仅是环化反应的焦点，也是形成糖苷键的关键位点。糖的官能团反应：单糖分子中存在的羟基和羰基赋予了其丰富的化学反应性。本章将介绍单糖可以进行的典型反应，如氧化、还原、酯化、醚化等，这些反应不仅有助于单糖的鉴定和定量，也是合成复杂糖类分子的基础。第二章：单糖的分类与重要成员按碳原子数量分类：本章将按照单糖中碳原子的数量对它们进行系统分类，介绍三碳糖（如甘油醛、二羟丙酮）、四碳糖（如赤藓糖、苏糖）、五碳糖（如核糖、脱氧核糖、阿拉伯糖、木糖）、六碳糖（如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖）以及七碳糖以上（如唾液酸）等不同类型的单糖，并简要介绍它们各自在生物体内的存在形式。重要的单糖及其生物学意义：葡萄糖（Glucose）：作为生命体最主要的能量来源，葡萄糖的地位无可替代。本章将详细介绍葡萄糖的结构，以及它在糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化等能量代谢途径中的核心作用。我们将探讨葡萄糖的调节机制，包括胰岛素和胰高血糖素的作用，以及血糖水平的调控。果糖（Fructose）：广泛存在于水果和蜂蜜中，果糖的代谢途径与葡萄糖有所不同，其在肝脏中的转化过程和对血糖的影响也将被深入分析。半乳糖（Galactose）：作为乳糖（牛奶中的主要糖分）的组成部分，半乳糖在哺乳动物的生长发育中扮演着重要角色。其在体内的转化和利用机制将得到详细阐述。核糖（Ribose）与脱氧核糖（Deoxyribose）：这两种五碳糖是核酸（DNA和RNA）的基本组成单位。本章将重点介绍它们作为核苷酸和核酸骨架的关键组成部分，以及在遗传信息传递和蛋白质合成中的基础作用。甘露糖（Mannose）：在一些糖蛋白的组成中常见，甘露糖在细胞识别和免疫应答过程中发挥着作用。唾液酸（Sialic acids）：作为一类九碳糖衍生物，唾液酸广泛存在于细胞膜的糖链末端，它们在细胞间的相互作用、免疫识别以及病毒附着等方面具有至关重要的意义。第三章：单糖在能量代谢中的核心地位糖酵解途径：本章将详细解析糖酵解（Glycolysis）这一普遍存在的代谢途径。我们将一步步讲解葡萄糖转化为丙酮酸的十个关键酶促反应，并阐述这一过程释放的能量以ATP和NADH的形式被储存。有氧呼吸与无氧呼吸：在有氧条件下，丙酮酸将进入三羧酸循环，进一步氧化生成CO₂和H₂O，并产生大量的ATP。本章将介绍三羧酸循环（Citric Acid Cycle）的主要步骤，以及电子传递链（Electron Transport Chain）和氧化磷酸化（Oxidative Phosphorylation）如何高效地利用氧气和NADH、FADH₂合成ATP。对于无氧条件下的发酵过程，如乳酸发酵和酒精发酵，也将进行简要介绍。糖异生与糖原合成/分解：除了从外界摄取葡萄糖，生物体还能通过糖异生（Gluconeogenesis）合成葡萄糖，以及通过糖原合成（Glycogenesis）和糖原分解（Glycogenolysis）来储存和释放葡萄糖，以维持血糖稳定。本章将详细阐述这些过程的调控机制。第四章：单糖在细胞功能中的多元角色细胞膜上的信使：细胞膜上的糖蛋白和糖脂中的单糖部分是重要的细胞表面标记。本章将深入探讨单糖在细胞识别、细胞黏附、免疫系统识别外来病原体以及细胞信号传导中的作用。例如，血型抗原就是由不同单糖链决定的。信号传导的参与者：一些单糖或其衍生物可以直接或间接参与细胞内的信号转导过程，影响细胞的生长、分化和凋亡。免疫应答的调控：单糖结构是免疫系统识别自身与非己的关键。许多免疫细胞的表面受体能够识别特定的糖链结构，从而启动或抑制免疫反应。病原微生物表面的糖类抗原也是免疫系统攻击的目标。 DNA与RNA的构成要素：如前所述，核糖和脱氧核糖是核酸的核心组成部分，它们为遗传信息的编码、储存和传递提供了分子骨架。第五章：单糖与疾病糖尿病：血糖代谢的紊乱是糖尿病的核心特征。本章将详细探讨葡萄糖代谢异常，包括胰岛素分泌不足或抵抗，如何导致高血糖，以及长期高血糖对身体各器官造成的损害。单糖代谢异常性疾病：一些罕见的遗传性疾病是由于参与单糖代谢的关键酶缺陷引起的，例如半乳糖血症。本章将介绍这些疾病的发病机制和临床表现。炎症与感染：许多病原体（细菌、病毒）的表面覆盖有糖类分子，它们是免疫系统识别和攻击的靶点。同时，炎症过程中单糖的代谢和细胞表面糖链的变化也与疾病的发生发展密切相关。第六章：单糖的生物技术与医药应用前景生物材料的构建：单糖及其衍生物可以作为生物相容性材料的组成部分，用于药物递送、组织工程等领域。药物研发：对单糖结构和功能的深入理解，为开发靶向糖类代谢的新型药物提供了可能，例如抗癌药物和抗病毒药物。诊断试剂：基于单糖特异性结合的原理，可以开发用于疾病诊断的生物标记物和检测方法。食品工业：单糖作为甜味剂、增稠剂、稳定剂等在食品加工中有着广泛的应用。总结：《单糖：生命基石的奥秘》通过对单糖化学本质、生物学功能及其在健康与疾病中的作用进行系统而深入的阐述，期望为读者勾勒出一幅全面而生动的单糖图景。本书致力于揭示这些看似简单的小分子如何支撑起复杂的生命活动，为理解生命现象的奥秘提供重要的窗口。我们相信，通过对单糖世界的探索，读者将能更深刻地认识到生命体系的精巧与和谐。