Nanomaterials for Application in Medicine and Biology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Giersig, Michael (EDT)/ Khomutov, Gennady B. (EDT)

出品人:

页数:204

译者:

出版时间:

价格:64.95

装帧:

isbn号码:9781402068287

丛书系列:

图书标签:

• 纳米材料
• 生物医学
• 医学应用
• 纳米技术
• 生物技术
• 材料科学
• 纳米药物
• 生物材料
• 诊断学
• 治疗学

好的，这是一份关于一本假设性图书的详细简介，该书的书名与您提到的“Nanomaterials for Application in Medicine and Biology”无关。 --- 《光合作用的分子机制：从电子转移到碳固定》 书籍概述 《光合作用的分子机制：从电子转移到碳固定》是一部深度聚焦于植物、藻类和蓝细菌中光合作用复杂生物化学和生物物理过程的综合性专著。本书旨在为生命科学、植物生理学、生物化学以及生物工程领域的科研人员、高级研究生和资深本科生提供一个全面、深入且最新的知识框架。全书涵盖了光合作用研究的经典理论基础，并前沿性地整合了最新的结构生物学、光谱学和基因组学研究成果，深入剖析了光能捕获、能量传递、电子传递链的调控，直至最终的碳固定过程及其在环境变化下的适应性。 第一部分：光合作用的物理基础与光能捕获 本书的开篇部分（第1至3章）奠定了理解光合作用所需的物理和化学基础，并详细介绍了光能捕获的精妙结构。 第1章：光物理与量子生物学基础 本章首先回顾了电磁辐射的性质及其与生物分子的相互作用。重点阐述了激发态动力学（如斯托克斯位移、荧光猝灭和能量转移机制）的基本原理。随后，深入探讨了光合作用中对量子效应的依赖性，包括如何利用量子相干性来实现高效的能量传递，并评估了近期利用二维电子光谱学（2D-ES）揭示的能量转移路径的最新进展。 第2章：捕光复合体（LHC）的结构与功能 本章聚焦于动植物光合系统中至关重要的捕光复合体（LHC）。详细描述了天线色素（叶绿素和类胡萝卜素）的排列方式、它们如何形成高度有序的阵列以最大化光吸收截面。书中对比分析了I型和II型光合系统中LHC的分子架构，并结合冷冻电镜（Cryo-EM）数据，解析了色素-蛋白质相互作用界面如何精确定制吸收光谱和能量转移速率。 第3章：反应中心：能量耗散与初级电荷分离 本章是光化学能量转换的核心。详细剖析了原核生物（细菌光合作用）和真核生物（PSI和PSII）反应中心的结构异同。重点探讨了初级电子供体（P680/P700）的氧化还原电位，以及电荷分离后激子转移的皮秒和飞秒动力学。此外，还对光保护机制——非光化学猝灭（NPQ）的分子开关机制进行了详尽的阐述，解释了系统如何安全地耗散过剩能量。 第二部分：电子传递链与能量转换 第二部分（第4至7章）是本书的核心，专注于能量在膜上跨膜传递的生化过程，以及ATP的合成。 第4章：水氧化复合体（OEC）的生化机制 本章聚焦于PSII中至关重要的水氧化过程。详细描述了氧沉积簇（Oxygen-Evolving Complex, OEC）的锰-钙簇结构及其在S$_{0}$到S$_{4}$循环中的化学变化。探讨了从水分子中释放出四个电子和质子的速率限制步骤，以及OEC周围蛋白质环境对催化效率和稳定性的影响。 第5章：细胞色素b6f复合体与质子泵 本章阐述了电子在PSII和PSI之间传递的关键桥梁——细胞色素b6f复合体。深入解析了Q循环（Q-cycle）的详细机制，解释了该循环如何通过跨膜电子传递，有效地将电子能量转化为跨膜的质子梯度。本章还对比了线粒体呼吸链中类似复合物的功能异同。 第6章：循环和非循环电子传递 本章系统梳理了光合电子流的两种主要模式。详细描绘了非循环传递（Z-scheme）如何产生NADPH和ATP，并讨论了光系统I（PSI）在完成循环电子流中对维持ATP/NADPH比例的重要性。此外，还引入了对类囊体膜内电子分流，如伪环化电子流的研究。 第7章：ATP合酶与光磷酸化 本章专注于利用跨膜质子梯度驱动ATP合成的过程。详细描述了CF$_{1}$-CF$_{0}$-ATP合酶的结构，特别是其旋转催化机制。通过结合结构生物学和酶动力学数据，解释了亚基旋转如何驱动ADP向ATP的转化，这是光合作用中能量储存的最终步骤。 第三部分：碳固定与代谢调控 本书的最后部分（第8至10章）转向了最终的产物生成和整个光合系统的环境响应。 第8章：卡尔文-本森-巴瑟姆（CBB）循环的酶学 本章详尽解析了固碳的核心路径。对核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）的结构、催化机制以及其固碳和光呼吸的双重活性进行了深入分析。随后，系统描述了后续的还原和再生阶段，并探讨了实现这一代谢循环所需的关键辅助酶，如磷酸二酯酶和磷酸转移酶。 第9章：C4和CAM途径的适应性进化 本章将视野扩展至环境适应性。详细对比了C3植物在炎热、干旱环境下面临的“羧化/加氧”困境，并深入分析了C4植物（如玉米、甘蔗）中解剖隔离和酶促分工的机制。同时，对景天酸代谢（CAM）植物如何通过时间隔离（夜间固碳、白天释放CO$_{2}$）来最小化水分损失的分子基础进行了阐释。 第10章：光合系统的调控与合成生物学展望 本章探讨了光合系统如何响应环境信号（如光照强度、温度和营养状态）进行快速、动态的调节。讨论了激酶和磷酸酶在PSI/PSII天线蛋白磷酸化中的作用。最后，展望了合成生物学在提高作物光合效率、设计新型人工光合系统方面的潜力与挑战，包括基因编辑技术对光合效率改良的应用。 本书特色 本书的独特之处在于其对跨学科研究的整合。它不仅是生物化学教科书，更是一部生物物理学专著，广泛引用了同步辐射源、超快激光光谱学和高分辨率冷冻电镜等前沿技术获得的第一手数据，为读者提供了对光合作用这一地球生命基石过程的动态和原子分辨率视图。

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