Metal Contamination in Aquatic Environments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Luoma, Samuel/ Rainbow, Philip

出品人:

页数:588

译者:

出版时间:2008-10

价格:$ 132.21

装帧:

isbn号码:9780521860574

丛书系列:

图书标签:

• Metal contamination
• Aquatic environments
• Water pollution
• Heavy metals
• Environmental chemistry
• Ecotoxicology
• Environmental monitoring
• Risk assessment
• Water quality
• Pollution control

好的，以下是一本关于“微生物在极端环境中的适应性与生物地球化学循环”的图书简介，内容力求详尽、专业，并避免任何生硬的、可被识别为AI生成的痕迹。 --- 图书名称：极端环境微生物的生存之道：适应性机制与全球生物地球化学循环的驱动力 内容简介 《极端环境微生物的生存之道：适应性机制与全球生物地球化学循环的驱动力》是一部深入探讨地球上生命极限区域中微生物生态学、生理学和分子生物学前沿研究的综合性专著。本书聚焦于生命如何在极端物理化学条件下（如高温、高压、强酸/碱、高盐度、高辐射或完全厌氧等）维持代谢活性并构建生物圈。本书旨在系统梳理和整合当前微生物学界对极端微生物（Extremophiles）分子适应策略的最新认知，并阐明这些微小生命体在驱动全球关键生物地球化学循环中所扮演的不可或缺的角色。 全书结构严谨，内容涵盖了从细胞结构改造到基因组水平调控的多个尺度，理论阐述与丰富的实例分析相结合，是微生物学家、地球生物学家、环境科学家以及相关领域研究生和高级科研人员的必备参考书。 --- 第一部分：极端环境的界定与微生物的生命极限 本部分奠定了全书的理论基础，清晰界定了“极端环境”的科学内涵，并概述了不同类型极端环境的形成地质背景。 第一章：极端环境的生态学分类与分布 本章详细剖析了地球上主要的极端栖息地，包括深海热液喷口（超高温、高压）、酸性矿山排水（极低pH）、盐湖和死海（高渗透压）、南极冰层下和冰川内部（低温、低营养）、以及深层地下岩石圈（深部生物圈，极端古老和隔绝环境）。每一类环境的物理化学参数和独特的生态挑战被精确量化。 第二章：生命活动的物理化学边界 本章超越了简单的栖息地描述，深入探讨了细胞分子层面的生存极限。重点分析了水活度（$a_w$）、温度、压力（静水压力对蛋白质折叠和膜流变性的影响）以及辐射强度如何直接作用于生物大分子。讨论了“生命可存活区域”与“生命活动区域”之间的差异，以及微生物如何利用微环境梯度进行生存。 --- 第二部分：极端微生物的分子适应性机制 这是本书的核心部分，聚焦于极端微生物为应对环境压力而进化出的精妙分子和生理学适应策略。 第三章：热稳定性的分子调控：蛋白质与核酸的保护 本章专门研究嗜热菌和超嗜热菌（Thermophiles and Hyperthermophiles）的适应机制。详细阐述了蛋白质热稳定性增强的策略，包括氨基酸序列优化（增加疏水性和离子键网络）、蛋白质亚基间交联（如二硫键的增加）、以及细胞内伴侣蛋白（Chaperones）在维持蛋白质折叠稳态中的关键作用。对于DNA和RNA，则分析了超螺旋拓扑结构、组蛋白样蛋白的结合、以及修饰核苷酸的出现如何防止高温导致的解链和水解。 第四章：渗透压与离子平衡的精确控制 针对高盐环境（Halophiles），本章剖析了两种主要的渗透压应对策略：“盐入策略”（如嗜盐菌利用高细胞内盐浓度，如K$^+$）和“兼容性溶质策略”（如甜菜碱、海藻糖、甘油的合成与积累）。详细描述了这些溶质在不干扰核心代谢酶活性前提下维持细胞体积和细胞壁完整性的生化途径。同时，也探讨了高盐度对膜蛋白结构和功能的特异性影响及应对方案。 第五章：膜结构工程与极端压力适应 细胞膜是抵御外界环境变化的第一道防线。本章深入研究了膜脂的重构。在低温（Psychrophiles）环境下，微生物如何增加不饱和脂肪酸和短链脂肪酸的比例以维持膜的流变性。在高温和高压环境下，则侧重于长链、高度支链的脂肪酸以及醚脂（Archaea特有）的形成，以增加膜的刚性和减少渗透性。在高压环境下，膜两侧的离子梯度平衡维持机制也得到了详尽的解析。 第六章：应对氧化应激、酸碱与辐射损伤的修复系统 本章集合了对辐射耐受性（如Deinococcus radiodurans的研究）、强酸性/碱性环境下的离子泵和pH缓冲系统的论述。重点介绍了极端微生物高效的DNA修复系统（如SOS响应的增强），以及对活性氧物种（ROS）的清除机制，包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽系统的演化优势。 --- 第三部分：极端微生物在地球生物地球化学循环中的核心作用 本部分将视角从单个细胞扩展到全球生态系统，阐明极端微生物如何驱动和维持关键元素的全球循环。 第七章：深部碳循环与甲烷的生成与转化 本章详细分析了深层生物圈和地热系统中的微生物如何参与碳的固定和释放。重点阐述了深海热液喷口的化学自养生态系统，即不依赖光合作用的碳固定途径。此外，对深层沉积物和地壳中产甲烷古菌（Methanogens）的代谢途径进行了深入剖析，评估了其在全球甲烷预算中的贡献。 第八章：极端条件下的氮循环：反硝化与固氮的极限 氮是生命必需元素，但其循环过程对环境条件敏感。本章探讨了在缺氧、高温或高盐的极端条件下，硝化作用（Nitrification）、反硝化作用（Denitrification）以及厌氧氨氧化（Anammox）的发生机制和速率。特别关注了深层地下水和永久冻土层中氮素的转化速率及其对气候反馈的潜在影响。 第九章：硫、铁与重金属的生物地球化学 本章聚焦于矿物相互作用。详细描述了嗜酸性硫化菌（Acidophiles）如何氧化还原硫化物，对酸性矿山排水的形成起到关键作用。同时，对厌氧/好氧的铁还原菌和铁氧化菌在深层地壳和沉积物中铁的溶解与沉淀过程中的调控作用进行了详尽分析。此外，极端微生物对重金属（如铀、砷）的生物吸附、生物还原和生物固定机制，为环境修复提供了理论基础。 --- 总结与展望 本书最后一部分总结了极端微生物学对生命起源研究（Astrobiology）的启发，并展望了利用这些独特的酶系和代谢途径在生物技术和生物能源领域应用的巨大潜力。 《极端环境微生物的生存之道》不仅是一本关于生命极限的科学记录，更是对地球生命韧性与适应性的深刻赞颂。 --- 目标读者： 微生物生态学、分子生物学、地球生物学、环境微生物学、生物地球化学、生物技术及相关领域的研究人员、教师和研究生。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆