Encyclopedia of Biological Chemistry

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出版者:Elsevier Publishing Company
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页数:0
译者:
出版时间:2004-01
价格:0
装帧:Hardcover
isbn号码:9780124437128
丛书系列:
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具体描述

跨越生命的宏图:一部关于生命物质本质的探索史 这是一部关于生命最基本构建模块——生物化学——的全面概述。本书并非仅仅罗列枯燥的分子式和反应路径,而是力图揭示生命进程背后的深刻原理,理解细胞如何运作,生命如何维持,以及疾病如何侵蚀。从构成生命的最小单位到复杂多样的生命体,我们深入探索那些无声无息却又至关重要的化学过程,它们构成了我们所知的整个生命世界。 第一卷:构成生命的基石——分子与结构 本卷我们将从最基本的层面开始,审视构成生命的各种分子,并深入解析它们的精巧结构。 氨基酸与蛋白质:生命的万能工匠。 我们将详细介绍构成蛋白质的20种标准氨基酸,它们的独特侧链赋予了蛋白质千变万化的性质。蛋白质的四级结构——一级、二级、三级和四级——将一一呈现,解释折叠如何决定功能,以及蛋白质在细胞中的多样化角色,从催化酶到结构支撑,再到信号传递。我们会深入探讨酶的工作机制,包括活性位点、底物结合、催化机理以及酶的调节方式,理解它们如何将化学反应的速度提升到生命所必需的水平。此外,还将触及非编码RNA等新型生物大分子在生命过程中的关键作用。 核酸:生命的蓝图与信息传递者。 DNA和RNA是储存和传递遗传信息的分子。本卷将阐述核酸的化学结构,包括核苷酸、磷酸二酯键以及双螺旋的形成。我们将深入DNA的复制机制,揭示DNA聚合酶如何精准地复制遗传物质,确保生命的延续。RNA的转录过程也将得到详细介绍,理解从DNA到mRNA的“信息复制”如何为蛋白质合成做好准备。最后,我们将审视RNA在蛋白质合成中的核心作用,包括mRNA、tRNA和rRNA的功能,以及核糖体如何将遗传密码转化为氨基酸序列。 碳水化合物:能量的供应者与结构组分。 碳水化合物,从简单的单糖如葡萄糖到复杂的聚糖如淀粉和纤维素,是生命体重要的能量来源和结构材料。本卷将分析单糖、二糖和多糖的结构特点,以及它们在细胞中的不同功能,例如能量储存(糖原、淀粉)和细胞壁构成(纤维素、几丁质)。我们将特别关注葡萄糖的代谢,即糖酵解途径,它是所有生命体能量生产的起点。 脂质:能量的储存、膜的构成与信号传递。 脂质家族成员众多,包括脂肪酸、甘油三酯、磷脂、固醇等。本卷将详细介绍这些脂质的结构特征,以及它们在生命体中的关键作用:能量储存(甘油三酯),细胞膜的构建(磷脂双分子层),以及作为激素和信号分子(固醇类激素)。我们将深入探讨细胞膜的流动镶嵌模型,以及膜蛋白在物质运输、信号识别和细胞通讯中的作用。 第二卷:生命的代谢引擎——能量的转化与物质的循环 生命离不开能量的流动和物质的循环。本卷将聚焦于细胞内部错综复杂的代谢网络。 能量代谢:ATP的生产与利用。 ATP是细胞的“能量货币”。本卷将详尽阐述ATP的生成途径,包括糖酵解、柠檬酸循环(Krebs循环)以及氧化磷酸化。我们将深入解析电子传递链的氧化还原反应,以及质子梯度驱动ATP合成的过程。同时,也将探讨厌氧呼吸(发酵)在缺乏氧气时的能量产生方式。 碳水化合物代谢:从摄取到利用。 我们将回溯碳水化合物的消化吸收过程,然后重点关注糖原的合成与分解(糖原生成与糖原分解),以及其他糖类如果糖和半乳糖如何进入中央代谢途径。此外,还将探讨糖异生(gluconeogenesis),即非碳水化合物前体合成葡萄糖的过程,对于维持血糖稳定性的重要意义。 脂质代谢:能量储存与调控。 本卷将深入探讨脂肪的分解(脂肪分解)以释放能量,以及脂肪的合成(脂肪生成)以储存能量。我们将审视β-氧化途径,它是脂肪酸分解产生乙酰CoA以进入柠檬酸循环的主要途径。同时,也将介绍胆固醇的合成与调控,以及胆固醇在生物体内的重要性。 氨基酸代谢:蛋白质的合成与分解。 氨基酸不仅是蛋白质的组成单元,也参与能量代谢和合成其他重要分子。本卷将详细介绍蛋白质的生物合成过程(翻译),从mRNA的解读到肽链的延伸。我们将探讨氨基酸的分解代谢,包括脱氨基反应以及含氮产物的处理(如尿素循环)。此外,还将审视氨基酸作为合成其他重要生物分子(如神经递质、核苷酸)的前体。 核苷酸代谢:遗传信息与能量的基石。 核苷酸是DNA和RNA的基本单元,也是ATP、GTP等能量载体的前体。本卷将介绍从头合成和补救合成核苷酸的途径,以及它们在细胞增殖和能量代谢中的作用。 第三卷:生命的调控与信号——信息传递与基因表达 生命体的有序运行离不开精密的调控机制。本卷将聚焦于细胞间的通讯、信号转导以及基因表达的调控。 酶的调控:精细的反应控制。 除了酶的活性位点和催化机理,本卷将深入探讨多种酶的调控方式,包括变构调节、共价修饰(如磷酸化)、酶原激活以及反馈抑制,理解这些机制如何保证代谢途径的效率和灵活性。 信号转导:细胞间的沟通网络。 细胞如何感知外界环境并做出响应?本卷将详细介绍各种信号分子,如激素、神经递质和生长因子,以及它们如何与细胞表面的受体结合。我们将深入解析细胞内信号转导通路,包括G蛋白偶联受体(GPCRs)、酪氨酸激酶受体(RTKs)以及离子通道受体等,以及第二信使(如cAMP, IP3, DAG)在信号放大和传递中的作用。 基因表达的调控:生命的“开关”。 基因表达的调控是决定细胞类型、分化和响应外界刺激的关键。本卷将探讨转录水平的调控,包括转录因子、启动子、增强子和沉默子。我们将深入了解染色质重塑和表观遗传学修饰(如DNA甲基化、组氨酸乙酰化)如何影响基因的可及性。此外,还将审视转录后调控,如mRNA的剪接、稳定性以及翻译的调控。 激素的作用机制:跨越细胞的指令。 激素是长距离的信号分子,它们在内分泌系统中扮演着至关重要的角色。本卷将介绍不同类型的激素(如肽类激素、类固醇激素、氨基酸衍生物激素)的作用机制,以及它们如何通过结合受体并激活下游信号通路来调控生理过程,例如血糖平衡、生长发育和生殖。 免疫生物化学:防御与识别。 免疫系统是生命体抵御病原体入侵的重要防线。本卷将从生物化学的角度审视免疫反应,包括抗原识别、抗体结构与功能,以及细胞免疫(如T细胞和B细胞)的分子基础。我们将了解免疫系统如何精确区分“自身”与“非己”,以及免疫缺陷和自身免疫疾病的生物化学根源。 第四卷:疾病的生物化学视角——分子失衡的后果 当生命体内的生物化学过程发生紊乱,疾病便随之而来。本卷将从分子层面剖析常见疾病的发生机制。 遗传性疾病:基因突变的连锁反应。 许多疾病源于基因的突变,导致功能异常的蛋白质产生。本卷将分析一些经典的单基因遗传病,如囊性纤维化、镰状细胞贫血症以及苯丙酮尿症,并解释致病基因突变如何影响蛋白质功能,进而导致特定的病理生理表现。 代谢性疾病:能量与物质代谢的失衡。 糖尿病、高脂血症以及肥胖症等代谢性疾病,是由于复杂的能量和物质代谢途径发生紊乱。本卷将深入探讨这些疾病的生物化学基础,例如胰岛素抵抗、脂质代谢异常以及能量摄入与消耗失衡。 癌症的生物化学:失控的细胞生长。 癌症是一种复杂的疾病,其根源在于细胞周期调控、DNA修复以及细胞凋亡等关键生物化学过程的失控。本卷将审视肿瘤抑制基因和原癌基因的功能,以及基因组不稳定性、信号通路异常和细胞增殖失控在癌症发生发展中的作用。 神经系统疾病:神经递质与神经元功能的失调。 阿尔茨海默病、帕金森病以及精神分裂症等神经系统疾病,往往与神经递质失衡、神经元损伤或变性有关。本卷将从生物化学角度剖析这些疾病的病理机制,例如特定神经递质水平的异常、蛋白质异常聚集以及神经元信号传导的缺陷。 感染性疾病与生物化学:病原体的生存策略与宿主的应对。 细菌、病毒等病原体能够通过特定的生物化学途径在宿主体内生存和繁殖。本卷将从生物化学角度分析一些常见感染性疾病的机制,例如病毒复制、细菌毒素的作用以及抗生素的生物化学靶点。同时,也将进一步探讨宿主免疫系统如何通过生物化学途径识别和清除病原体。 结语 本书的编写旨在为读者提供一个关于生物化学领域的全面而深入的视角。我们相信,理解生命最基础的化学过程,是理解生命现象、疾病发生乃至未来医学发展的不竭动力。本书的每一章节都试图连接宏观的生命活动与微观的分子机制,揭示那些隐藏在生命体内的精巧设计与运转逻辑。它不仅仅是一本教科书,更是一次引领读者踏上探索生命本质奥秘的旅程,激发对科学的敬畏与探索的渴望。

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我通常的阅读习惯是“跳跃式”的,针对具体问题寻找答案,而不是从头到尾啃完一本大部头。但《生物化学百科全书》有一种魔力,让你忍不住想深入探索那些原本不感兴趣的领域。比如,我原本只关注酶动力学,但翻到关于脂质代谢的章节时,我被它对膜结构和脂质信号分子复杂的动态调控过程所吸引。它对脂肪酸的合成与降解的描述,不仅限于教科书上的线性路径,而是详细解释了线粒体穿梭机制中涉及的各种转运蛋白的立体结构和功能域。更让我印象深刻的是,它对“新旧理论的交锋”的处理方式。在一些有争议的领域,它会并列呈现不同学派的观点和支持证据,甚至会提到一些最新的、尚未完全定论的研究方向,这种开放性的态度非常符合现代科学研究的精神。这使得这本书的生命力得以延续,即便是对前沿的探讨,也建立在坚实的生化基础之上。对于我这样的跨学科研究者而言,它成功地搭建起了化学、生物学和信息学之间的沟通桥梁,让不同背景的术语和概念得到了统一的解释框架。

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说实话,我对这种“百科全书”式的著作通常抱持着一种审慎的态度,总担心它会流于表面,无法真正触及学科的精髓。然而,《生物化学百科全书》完全颠覆了我的预期。它在广度上的覆盖令人惊叹,从微生物的次级代谢产物到高等哺乳动物的基因调控元件,几乎无所不包。我最近在做一个关于蛋白质组学数据分析的项目,需要快速查阅大量非经典氨基酸修饰(如泛素化、糖基化)的生化背景知识。这本书里关于这些修饰的生化工具和酶促反应步骤的描述,精确得如同最高分辨率的显微镜图像。我尤其喜欢它对“错误与纠正”机制的探讨,比如DNA修复的各种路径,它不仅仅介绍了那些知名的修复酶,还深入分析了在不同修复缺陷下可能引发的病理后果,将基础生化与临床医学的联系建立得非常紧密。语言风格上,它保持了一种冷静而权威的学术腔调,但又通过精妙的结构设计,引导读者从一个知识点自然地过渡到下一个,阅读体验流畅得不像在“查阅”资料,而更像在进行一场深度的学术漫游。对于那些希望系统性地重建或查漏补缺自己生物化学知识体系的人来说,这本书的价值无可替代。

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我一直认为,一部好的参考书应该能够预见读者的疑问,并提前提供解答。《生物化学百科全书》在这方面做得非常出色。例如,在我学习糖酵解的调控时,我总是对那些复杂的反馈抑制环路感到困惑。书中不仅清晰地画出了整个网络的示意图,还附带了一段关于这些调控如何适应不同生理状态(如剧烈运动和禁食)的描述性文字。它成功地将静态的分子结构信息,转化为了动态的生理过程模拟。我最近在给本科生做辅导时,经常引用这本书中的例子——比如烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)在氧化还原反应中的角色切换,这本书的解释既严谨又富含故事性,学生们反馈说这是他们第一次真正理解NAD+的“双重身份”。它似乎考虑到了从入门学生到资深教授的每一个知识需求层次,确保了内容的可用性和可接近性。总而言之,这不是一本可以轻易读完的书,而是一部需要伴随研究生涯长期使用的、不断被翻阅和学习的“活的”知识宝典。

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这本《生物化学百科全书》真是一部巨著,我拿到手的时候就被它那厚重的质感和严谨的排版所吸引。我最近在研究细胞信号转导通路,特别是那些涉及到磷酸化和去磷酸化的复杂机制。这本书在这方面的阐述可谓是深入骨髓,每一个关键酶的结构、作用机理,甚至它们在不同组织中的表达差异,都被描绘得淋漓尽致。它不仅仅罗列了事实,更重要的是,它构建了一个完整的知识体系。比如,在讨论G蛋白偶联受体(GPCRs)时,它没有停留在经典的第二信使理论上,而是详细介绍了近年来发现的非经典信号通路,以及这些通路如何被药物分子精准调控。我特别欣赏它对实验方法的介绍,比如如何利用荧光共振能量转移(FRET)技术来实时监测蛋白间的相互作用,这些细节对于一个在实验室里摸爬滚打的研究人员来说,简直是无价之宝。有时候我读到一些晦涩难懂的分子生物学概念,翻开这本“百科”,总能找到清晰的图示和简明的解释,就像有一位经验丰富的导师在我身边随时指导一样。它让我对基础的代谢网络有了更宏观的把握,不再是零散的知识点,而是一张相互关联、动态平衡的生命蓝图。读完相关章节,我对一些困扰我许久的实验现象豁然开朗,这效率提升是实实在在的。

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这份百科全书的编纂质量,体现了一种近乎偏执的严谨性。我注意到它在引用和术语标准化方面下了巨大的功夫。在查阅关于核酸化学部分时,我发现对于一些复杂的杂环化合物的命名,它都遵循了最新的IUPAC标准,这对于确保不同文献间信息传递的准确性至关重要。我特别关注了其中关于蛋白质折叠和错折叠疾病的部分。它不仅详细描述了伴侣蛋白(Chaperones)的功能,还引入了基于物理化学原理的能量景观模型来解释可折叠性和聚集倾向。这种将宏观现象与微观热力学联系起来的视角,极大地深化了我对生命过程随机性与有序性统一的理解。排版上,虽然内容极其密集,但通过合理的字体对比和清晰的区块划分,阅读起来并不费力。当我需要快速定位一个特定反应的平衡常数或特定分子的pKa值时,它的索引系统反应神速,查找效率极高,远胜于在线数据库的碎片化信息。这本工具书的定位非常精准——它既是知识的储备库,也是思维的引导者。

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