生物學中的化學（第二版，中譯本） [Chemistry For Biologists] 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　精要速覽係列InstantNotesSeries叢書是國外教材榜的上榜教材。該係列結構新穎、視角獨特、重點明確、脈絡分明，圖錶簡明清晰，英文自然易懂，被國內多所重點院校選作雙語教材。第二版在第一版的基礎上進行修訂，內容涵蓋化學學科主要概念，簡析重要術語，通過生物學事例解釋其化學原理。第二版新增加和改動比較大的內容包括水，生物體係的溶劑；生物學中重要的小分子；重要的生物大分子；化學熱力學概論；圓二色等。

內頁插圖

目錄

第二版前言
第一版前言
縮略詞
A 元素
A1 元素周期錶
A2 電子排布
A3 同位素

B 化學鍵和分子形狀
B1 分子軌道
B2 化學鍵的性質
B3 一些小分子的形狀
B4 化學結構式的畫法
B5 化學鍵的斷裂

C 水，生物體係的溶劑
C1 物理性質
C2 化學性質

D 碳，地球生命的基石
D1 碳的性質
D2 有機物的命名

E 有機分子的三維結構
E1 異構體
E2 立體異構
E3 光學活性和拆分

F 生物學中重要的小分子
F1 磷酸和磷酸鹽
F2 氮氣
F3 氧氣

G 生物體中的一些金屬
G1 輕過渡金屬
G2 鐵
G3 鎂和錳
G4 鈷和鉬

H 分子作用力
H1 氫鍵
H2 疏水相互作用

I 含碳化閤物的基本反應類型
I1 反應物種
12 有機反應類型
13 影響反應的因素

J 有機化閤物分類
J1 醇及相關化閤物
J2 醛和酮
J3 羧酸和酯
J4 胺和酰胺

K 重要的生物大分子
K1 蛋白質
K2 核酸
K3 脂

L 芳香族化閤物
L1 芳香性
L2 天然芳香族化閤物

M 生物分子的化學閤成
M1 肽的閤成
M2 寡核苷酸的閤成

N 溶液
N1 勞裏-布能斯特酸堿
N2 酸堿解離常數
N3 水溶液的酸堿性
N4 緩衝
N5 溶解度

O 化學熱力學概論
O1 基本概念
O2 熱力學第一定律
O3 熱力學第二定律
O4 吉布斯自由能

P 動力學
P1 引言
P2 反應級數的測定
P3 分子性
P4 酶動力學
P5 催化和熱力學及動力學控製

Q 譜學
Q1 電磁波譜
Q2 紫外-可見光譜
Q3 熒光
Q4 紅外光譜
Q5 圓二色
Q6 核磁共振譜
Q7 質譜
進一步閱讀的文獻
索引

前言/序言

　　在本書第一版齣版後的三年中，我們收到瞭大量關於本書內容及風格的反饋，令人高興的是大部分反饋都是稱贊本書！在我們讀到的反饋中有一些是關於修改或增加內容的建議。我們在新版中采納r這些建議，同時也增加瞭一些自認為有助於讀者理解本書的內容。一些比較大的改進羅列如下：
　　作為生物學傢及相關學者的用書，鑒於水是生物體係的溶劑，因此我們（在C部分）增加瞭更多的內容，用以描述水這種溶劑是如何奇特的，以及為什麼會如此奇特。在這一版中還加入瞭生物學中重要的小分子部分（F部分），在此部分中闡述瞭氮分子和氧分子，在上一版中這兩個分子僅在金屬部分（G部分）一帶而過，並沒有專門論述。第一版中核酸和蛋白質隻是在介紹它們的單體時順便提及，在這一版中我們有機會增加瞭蛋白質和核酸的內容，與此同時，還引入瞭關於脂的內容（形成瞭K部分）。在重新審視熱力學部分時，我們修改瞭關於吉布斯自由能和熵的統計學定義。最後，為瞭內容的完整，我們在譜學部分（Q部分）加入瞭圓二色的內容，因為圓二色是結構生物化學中非常有用的技術。本書作者及許多審稿人都認為，這個專題應該放在化學傢們常用的譜學技術之外。
　　一如既往地獻給伊麗莎白及阿爾蓋爾！

好的，這是一本不包含《生物學中的化學（第二版，中譯本）》內容的圖書簡介，旨在為讀者呈現另一本深度聚焦於特定科學領域的著作。 --- 圖書名稱： 《結構生物學：從原子到細胞機製的視角》 圖書簡介 導言：理解生命的藍圖 生命現象的本質，根植於其分子結構的高度組織性和功能性。理解生命如何運作，必須首先解碼那些構成生命體的復雜分子機器的形狀、排列和相互作用。《結構生物學：從原子到細胞機製的視角》是一部全麵而深入的學術專著，旨在為結構生物學領域的學生、研究人員以及對分子生命科學感興趣的專業人士提供一個堅實的理論基礎和前沿的實驗技術視野。本書超越瞭對宏觀生物學過程的描述，而是深入到原子和亞原子層麵，揭示生命體（如蛋白質、核酸、脂類和碳水化閤物）如何通過其精確的三維結構實現其至關重要的生物學功能。 本書的核心理念在於：結構決定功能。通過詳細闡述如何解析這些復雜巨分子的三維信息，並將其與它們在細胞內外的動態過程聯係起來，我們纔能真正理解疾病的分子機製，並開發齣靶嚮性更強的治療策略。 第一部分：結構生物學的基石與方法論 本書的第一部分緻力於構建讀者對核心概念和關鍵實驗技術的理解。我們從生物大分子的基本化學原理和物理化學性質入手，隨後係統地介紹瞭現代結構生物學賴以存在的幾大支柱技術。 分子構建塊的物理化學： 深入探討氨基酸、核苷酸、脂肪酸和糖類的化學特性，重點分析它們在生理條件下如何形成穩定或動態的結構。這包括對範德華力、氫鍵、疏水作用以及靜電相互作用在決定分子摺疊和復閤物組裝中的決定性作用的詳盡分析。 核心解析技術： 結構生物學的三大支柱技術——X射綫晶體學、冷凍電子顯微鏡（Cryo-EM）和核磁共振波譜法（NMR）——在本書中得到瞭並重的講解。 X射綫晶體學： 詳細闡述瞭從晶體生長、衍射數據收集到相位問題解決及電子密度圖解析的完整流程。特彆關注瞭處理膜蛋白等難以結晶體係的策略。 冷凍電子顯微鏡（Cryo-EM）： 鑒於其在解析大分子復閤物和膜蛋白方麵近年來的革命性進展，本書用顯著篇幅介紹瞭單顆粒分析（SPA）的原理，包括圖像采集、2D/3D分類、以及高分辨率三維重建算法。我們討論瞭如何利用傾斜數據進行層析重建，以及單顆粒分析在揭示分子動態構象方麵的優勢。 核磁共振波譜法（NMR）： 側重於溶液狀態下對小到中等大小蛋白質的結構解析、動力學信息獲取，以及如何利用二維、三維甚至四維譜圖進行原子分辨率的解析。重點討論瞭弛豫時間分析和殘餘偶極耦閤在結構解析中的應用。 第二部分：蛋白質的結構與機器 生命活動的核心由蛋白質介導。本部分將結構分析的焦點集中於蛋白質世界，從基礎的摺疊問題到復雜的酶催化和分子馬達。 蛋白質摺疊與穩態： 探討蛋白質的初級、次級、三級和四級結構。我們詳細分析瞭蛋白質摺疊的能量景觀，分子伴侶（Chaperones）在維持蛋白質穩態中的作用，以及錯誤摺疊與神經退行性疾病（如阿爾茨海默病和帕金森病）之間的分子聯係。 酶的精妙設計： 酶是生物體內最高效的催化劑。本書通過多個經典案例（如溶菌酶、胰蛋白酶原、以及重要的氧化還原酶），展示瞭活性位點的幾何排列、底物識彆機製以及過渡態的穩定化。重點分析瞭酶催化中的酸堿催化、共價催化和金屬離子輔助催化等具體機製，並結閤結構數據闡明瞭反應速率的來源。 信號轉導與分子開關： 信號轉導依賴於蛋白質之間的精確識彆和構象變化。本書分析瞭G蛋白偶聯受體（GPCRs）的激活機製，激酶/磷酸酶的調控網絡，以及二聚化和磷酸化在構建細胞間通訊通路中的結構基礎。 分子機器： 深入解析需要協同運動纔能完成任務的復雜超分子結構，例如核糖體（蛋白質閤成機器）、ATP閤酶（能量轉換機器）和肌球蛋白（運動機器）。對於這些機器，結構分析不僅僅是靜態快照，更需要解析其跨越多個構象狀態的“運動路徑”。 第三部分：遺傳信息的存儲、復製與調控 遺傳信息的準確存儲和高效錶達是生命存續的關鍵。本部分聚焦於核酸的結構特性及其與蛋白質的相互作用。 核酸的二級與三級結構： 對DNA和RNA的堿基堆積、左手/右手螺鏇的結構差異進行瞭細緻的比較分析。特彆關注瞭RNA結構的多樣性，如發夾、莖環結構以及非經典堿基配對在功能RNA（如tRNA、rRNA和miRNA）中的作用。 基因組的包裝與動態： 探討染色質的結構組織，從核小體（Nucleosome）的基本單元到高階染色質環的形成。通過結構視角解釋組蛋白修飾如何影響DNA的可及性，以及染色質重塑復閤物如何利用ATP水解驅動核小體的移動。 復製、轉錄與修復的分子機製： 詳細解析DNA聚閤酶、RNA聚閤酶等關鍵酶的催化結構。重點展示瞭這些聚閤酶如何通過鉗形結構、指環結構等精確地識彆模闆鏈並整閤正確核苷酸，同時解析瞭DNA修復酶如何識彆並切除損傷位點。 第四部分：膜結構與跨膜運輸 細胞膜是生命活動的第一道屏障，其功能高度依賴於嵌入其中的蛋白質結構。 脂質雙分子層與膜的物理化學： 分析不同脂質分子（磷脂、膽固醇）如何自組裝形成流體膜，以及膜的麯率、張力對嵌入蛋白功能的影響。 膜蛋白的解析挑戰與結構： 膜蛋白是藥物開發的重要靶點，但解析難度極高。本書詳述瞭利用Detergent Micelles, Liposomes, 或最新的Lipid Nanodiscs（脂質納米圓盤）技術來穩定和解析膜蛋白的結構策略。 跨膜運輸的機製： 通過對ABC轉運體、離子通道和孔道蛋白的結構分析，闡明物質如何通過高度選擇性的通道或構象變化的“搖擺門”機製跨越膜屏障，並討論這些過程中的能量耦閤。 總結與展望 《結構生物學：從原子到細胞機製的視角》不僅是一本技術手冊，更是一部對生命分子結構之美的深度探索。本書的結構設計旨在引導讀者從最基本的化學力學齣發，逐步構建起對生命大分子復雜性的理解。它強調瞭結構生物學與其他組學技術（如蛋白質組學、生物信息學）的交叉融閤，特彆是對計算結構生物學，如AlphaFold等深度學習模型在結構預測中的影響和局限性的討論，展望瞭未來高通量結構解析和功能驗證的前景，為下一代生物醫學研究者提供瞭不可或缺的工具箱。