Complex Macromolecular Systems I pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Muller, Axel H. E.; Schmidt, Hans-Werner; Altstadt, V.

出品人:

页数:255

译者:

出版时间:2010-05-29

价格:USD 259.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783642128752

丛书系列:

图书标签:

• 高分子化学
• 复杂系统
• 生物物理学
• 材料科学
• 聚合物物理
• 自组装
• 纳米材料
• 软物质物理
• 生物材料
• 结构生物学

《复杂大分子体系：结构、动力学与功能》 本书深入探讨了复杂大分子体系这一令人着迷的研究领域。从精密的生物分子到工程合成的聚合物，它们在自然界和现代科技中扮演着至关重要的角色。本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解，揭示这些庞大而复杂的分子结构是如何形成的，它们如何随着时间推移而演变，以及它们所承载的独特功能。 第一部分：大分子的基本构成与结构 在本部分，我们将从基础出发，层层剖析复杂大分子的构建单元。首先，我们将聚焦于构成蛋白质和核酸的基本氨基酸和核苷酸的化学特性，探讨它们如何通过共价键连接形成多肽链和聚核苷酸链。我们将详细介绍蛋白质的一级、二级、三级和四级结构，阐述α-螺旋、β-折叠等二级结构的关键形成机制，以及三级结构中各种非共价相互作用（如氢键、疏水作用、离子键和范德华力）在稳定三维折叠中的作用。对于核酸，我们将深入研究DNA和RNA的结构特征，包括双螺旋的形成、碱基配对规则，以及各种RNA（如mRNA、tRNA、rRNA）在基因表达中的特定结构与功能关系。 随后，我们将目光转向聚合物科学。本书将详细介绍单体的化学性质、聚合反应的类型（如加聚、缩聚）以及引发剂、链转移剂等在控制聚合物分子量和分子量分布中的作用。我们将深入探讨聚合物链的构象，包括链的柔性、缠绕以及不同构象对材料宏观性质的影响。此外，本书还将介绍高分子链的聚集行为，如结晶、玻璃化转变等，这些相变过程对聚合物材料的力学性能、热性能和光学性能至关重要。 第二部分：大分子体系的动力学行为 复杂大分子体系并非静态的存在，它们内部蕴含着丰富的动力学过程。本部分将详细阐述这些动态变化如何影响大分子的功能。我们将深入研究蛋白质的构象变化，包括局部运动、整体折叠和去折叠过程。我们将探讨这些构象变化是如何由外部环境（如pH、温度、离子强度）或与其他分子的相互作用触发的，并解释它们在酶催化、信号转导和分子识别等生命过程中的作用。 对于核酸，我们将研究DNA的解旋-复性过程，以及RNA的折叠和构象弛豫。这些动力学过程对于基因复制、转录和翻译等核心生命活动至关重要。本书还将介绍核酸酶和聚合酶等酶如何精确地操控核酸链的动力学过程。 在聚合物领域，我们将详细讨论聚合物链的运动，包括链段的运动、扩散以及聚合物溶液和熔体中的粘弹性行为。我们将探讨这些动力学过程如何影响材料的加工性能、蠕变和应力松弛等力学响应。通过分子动力学模拟等计算方法，我们将揭示微观层面的链运动如何宏观地体现出材料的宏观性质。 第三部分：复杂大分子体系的功能展现 理解了大分子的结构和动力学，我们便能更好地阐释它们所展现出的丰富多样的功能。本部分将通过多个案例，深入分析复杂大分子体系如何在生命科学和材料科学中发挥关键作用。 在生物领域，我们将详细探讨酶如何通过精确的构象变化和底物结合实现高效的催化作用。我们将解析抗体如何通过特异性的结合识别外来物质，启动免疫应答。我们还将深入研究DNA的复制和转录机制，揭示大分子相互作用如何精确调控遗传信息的传递。此外，本书还将介绍蛋白质在细胞骨架形成、细胞信号传导和物质运输中的作用，以及它们如何协同工作，构建和维持细胞的正常功能。 在材料科学领域，本书将介绍功能性聚合物的设计与应用。我们将探讨生物相容性聚合物在生物医学材料中的应用，如药物载体、组织工程支架等。我们还将介绍具有导电性、光学活性或刺激响应性的智能聚合物材料，以及它们在电子器件、传感器和可穿戴设备等前沿科技领域的应用前景。本书还将分析天然高分子材料（如纤维素、橡胶）的结构与性能，并探讨如何通过化学改性或与其他材料复合，赋予它们新的功能。 贯穿全书的视角 本书将贯穿多个重要的科学视角，力求全面而深入。我们将强调化学原理在理解大分子结构和功能中的核心地位，并结合物理学概念（如热力学、统计力学）来解释大分子的稳定性和动力学行为。同时，我们将引入计算科学的工具和方法，如分子模拟、量子化学计算，来辅助我们理解这些复杂体系的微观机制。 《复杂大分子体系：结构、动力学与功能》是一本面向研究人员、研究生以及对大分子科学感兴趣的科学工作者的参考书。通过学习本书，读者将能够建立起扎实的理论基础，掌握分析和理解复杂大分子体系的关键工具，并为进一步的深入研究和创新应用奠定坚实的基础。

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