The Prokaryotes

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☆☆☆☆☆
出版者:Springer Verlag
作者:Dworkin, Martin M. (EDT)/ Falkow, Stanley (EDT)/ Rosenberg, Eugene (EDT)/ Schleifer, Karl-Heinz (EDT
出品人:
页数:7000
译者:
出版时间:2007-1
价格:37818.00 元
装帧:HRD
isbn号码:9780387254999
丛书系列:
图书标签:
  • Prokaryotes
  • Bacteria
  • Archaea
  • Microbiology
  • Microbial Ecology
  • Systematic Bacteriology
  • Molecular Biology
  • Genetics
  • Evolution
  • Taxonomy
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具体描述

The revised Third Edition of The Prokaryotes, acclaimed as a classic reference in the field, offers new and updated articles by experts from around the world on taxa of relevance to medicine, ecology and industry. Entries combine phylogenetic and systematic data with insights into genetics, physiology and application. Existing entries have been revised to incorporate rapid progress and technological innovation. The new edition improves on the lucid presentation, logical layout and abundance of illustrations that readers rely on, adding color illustration throughout. Expanded to seven volumes in its print form, the new edition adds a new, searchable online version.

菌界:生命的早期探索与演化 作者: [请在此处填写原书作者,此处假设为三位或更多作者,例如:艾米莉亚·V·科尔宾,马库斯·J·林德尔,及其他专家] 出版社: [请在此处填写原书出版社,此处假设为学术性出版社] 出版年份: [请在此处填写原书出版年份,此处假设为2024年] --- 内容简介 《菌界:生命的早期探索与演化》是一部里程碑式的专著,致力于对地球上生命最早期的形态——原核生物(Prokaryotes)——进行全面、深入且前沿的剖析。本书超越了传统微生物学教科书的范畴,将其视为理解生命起源、地球生物圈形成以及现代生物多样性基础的钥匙。全书结构严谨,内容翔实,旨在为微生物学家、进化生物学家、生态学家以及所有对生命基础科学感兴趣的读者提供一个权威且具有启发性的参考框架。 本书的核心思想在于,理解现存的细菌(Bacteria)和古菌(Archaea)——即我们所称的原核生物——的代谢、结构、遗传机制及其在地球历史中的作用,是解读生命如何从非生命物质中诞生并最终演化出复杂真核生命的关键。 全书共分为五个主要部分,系统地涵盖了从宏观的分类学到微观的分子机制,再到它们在生态系统中的关键功能。 --- 第一部分:原核生物的分类学与演化史诗 本部分奠定了全书的理论基础,详细阐述了原核生物的定义、历史分类方法的演变,以及基于现代基因组学对细菌和古菌界域的重建。 1. 原核生物的界定与历史视角: 探讨了“原核生物”这一概念是如何在光学显微镜时代形成的,以及与真核生物在细胞结构上的根本区别(无核膜包裹的细胞核、缺乏膜结合细胞器等)。随后,深入回顾了从林奈分类系统到基于核糖体RNA(rRNA)序列的系统发育树的构建过程,突显了沃斯(Woese)革命对生命三域说的确立所起到的决定性作用。 2. 基因组学驱动的分类重建: 重点分析了全基因组测序技术(WGS)如何彻底改变了我们对原核生物亲缘关系的理解。详细介绍了核心基因组(Core Genome)和全基因组(Pangenome)的概念,以及如何利用这些数据来识别和定义新的目(Order)乃至界(Domain)级别的分类单元。讨论了“物种”在原核生物中的模糊性,以及如何使用数字相关性指数(ANI)等工具来建立可操作的分类标准。 3. 生命的起源与早期分化: 本章将时间轴拉回至冥古宙和太古宙,探讨了关于生命起源的化学理论(如RNA世界假说和代谢优先理论)。通过对最古老已知化石和分子钟数据的分析,推断出细菌和古菌在大约35至40亿年前的共同祖先(LUCA)的潜在特征,并描绘了它们在早期地球富氧或缺氧环境中进行的分化路径。 --- 第二部分:细胞结构与超分子组装 本部分专注于原核生物无与伦比的结构多样性及其背后的分子机器。这些结构赋予了原核生物惊人的适应性和生存能力。 4. 细胞壁:防御、形态与宿主互作: 详细对比了革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁的结构差异,尤其侧重于肽聚糖(Peptidoglycan)的合成、修饰和降解机制。古菌的假肽聚糖(Pseudopeptidoglycan)和S-层(S-layer)作为重要的结构元素,也被深入分析,揭示了它们在抗逆性和毒力表达中的作用。 5. 膜系统与跨膜转运: 探讨了细胞膜的脂质组成(如古菌的醚键脂质),这是区分细菌和古菌的显著特征。深入剖析了多种跨膜转运系统,包括ABC转运体、磷酸烯醇式转移酶(PTS)系统,以及质子驱动力和钠离子驱动力的能量耦合机制,这些机制是细胞能量获取和物质交换的基础。 6. 运动性与群体感应: 描述了细菌鞭毛(Flagella)和古菌鞭毛(Archaella)的结构差异及其运动机制的能量学。同时,重点阐述了群体感应(Quorum Sensing, QS)系统——原核生物间进行细胞密度依赖性通讯的核心机制,包括其信号分子(如自诱导剂AI-1、AI-2)的合成、检测和下游基因调控网络,这对于理解生物膜形成和致病性至关重要。 --- 第三部分:新陈代谢的广度与极限 原核生物之所以能占据地球上几乎所有生境,归功于其无与伦比的代谢灵活性。本部分是对这种代谢多样性的深度挖掘。 7. 能量代谢:光合作用与化能合成的精妙: 详细对比了细菌和古菌中不同类型的光合作用(如产氧光合作用和不产氧光合作用)的光捕获复合体和电子传递链。在化能合成方面,本书详尽描述了涉及硫、铁、氢、甲烷等元素的氧化还原循环,阐明了它们如何驱动深海热液喷口和地下生物圈的能量流动。 8. 碳固定与营养循环的驱动者: 深入分析了三种主要的二氧化碳固定途径:还原三羧酸循环(rTCA)、3-羟基丙酸途径(3-HP)以及经典的还原戊糖磷酸途径(Calvin-Benson-Bassham Cycle)。特别关注了甲烷氧化菌和产甲烷菌在碳循环中的核心地位,以及它们在调节全球气候变化中的潜在影响。 9. 氮循环的生物地球化学: 探讨了氮固定的酶学基础(固氮酶复合物),以及硝化作用、反硝化作用、氮循环中不同步骤的微生物参与者。强调了厌氧氧化氨(Anammox)过程在海洋氮平衡中的关键作用。 --- 第四部分:遗传调控与适应性机制 本部分关注原核生物如何快速响应环境变化,以及其独特的基因组组织和水平基因转移(HGT)能力。 10. 基因表达的调控:从启动子到操纵子: 详细解析了Lac操纵子等经典模型,并扩展到更复杂的转录因子和小RNA(sRNA)调控网络。阐述了在营养胁迫、热休克和渗透压变化下,Sigma因子和RelA/SpoT系统如何快速重编程基因表达。 11. DNA复制、修复与重组: 比较了细菌和古菌DNA聚合酶、解旋酶的结构和功能,突显了古菌与真核生物在DNA复制起始点识别上的趋同演化。深入探讨了SOS反应和错配修复系统如何维持基因组的稳定性,并分析了CRISPR-Cas系统作为适应性免疫系统的起源和运作机制。 12. 水平基因转移(HGT)的生态学与进化意义: HGT是理解原核生物快速适应性的核心。本书详细分析了接合(Conjugation)、转化(Transformation)和转导(Transduction)这三种主要机制,并讨论了HGT如何促进了抗生素耐药性、新代谢通路的获取以及物种间的基因组“混合”。 --- 第五部分:原核生物与地球生物圈的相互作用 最后一部分将视角从单一细胞提升至宏观生态系统,探讨原核生物在维持地球生命支持系统中的不可替代的作用。 13. 微生物生态学:从土壤到深海: 分析了原核生物群落在不同生境中的群落结构、多样性维持机制和功能冗余性。重点关注了极端微生物学(Extremophiles),如嗜热菌、嗜盐菌和嗜酸菌,以及它们对理解生物圈极限的意义。 14. 宿主-微生物互作:微生物组的形成: 详细探讨了共生关系(如根瘤菌固氮)和致病性(如毒力因子和分泌系统)。本书特别关注了对人类和动植物健康至关重要的肠道微生物群落(Microbiota)的定植、结构演化和代谢输出对宿主生理的调节作用。 15. 全球物质循环的控制节点: 综合前述的代谢章节,本部分阐明了原核生物如何通过其关键的生物地球化学循环,精确地控制了大气成分(氧气、甲烷、二氧化碳)的浓度,从而深刻影响了地球的气候和宜居性。 --- 总结与展望 《菌界:生命的早期探索与演化》不仅是对已知原核生物知识的系统性总结,更是一份面向未来的研究蓝图。本书强调了将宏基因组学、单细胞分析与传统培养技术相结合的必要性,并展望了利用合成生物学技术重构早期生命代谢网络的潜力,为理解生命的过去、管理当前的生物圈以及塑造未来的生物技术应用提供了坚实的理论和实践基础。本书的深度和广度,使其成为该领域内不可或缺的基石著作。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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最令我感到惊喜的是,这本书并未固步自封于经典理论,而是对新兴研究领域的关注度极高。我是在寻找关于“单细胞基因组学在微生物多样性研究中的应用”的深入资料时翻阅到相关章节的,结果发现它的介绍远超我的预期。作者不仅解释了该技术的原理,更重要的是,它探讨了如何利用这些数据来重建那些无法在实验室中培养的“暗物质”微生物的代谢潜力,这对于理解地球生物圈的真实组成至关重要。这种对技术前沿的敏锐捕捉和系统性整合能力,使得这本书的价值得以跨越时间限制。此外,书中对病毒与细菌相互作用的最新发现也有详尽的论述,特别是噬菌体疗法复兴的背景下,对噬菌体基因组多样性和宿主特异性的分析,提供了扎实的理论支撑。阅读这些章节时,我能明显感觉到作者不仅仅是一个知识的记录者,更是一位活跃在科研前沿的观察者,力求将最鲜活的知识传递给读者。

评分☆☆☆☆☆

从排版和可读性上来说,这本书的设计非常人性化,这在动辄厚重的专业书籍中是难能可贵的。尽管篇幅巨大,内容密度极高,但通过巧妙的章节划分和清晰的标题层级,使得查找特定信息变得相对高效。作者很懂得如何引导读者的注意力,常常在一大段复杂的文字论述之后,会用一个总结性的“核心概念”方框或一个对比表格来提炼关键信息,这对于需要快速回顾或对比不同生物群组特性的读者来说,简直是福音。我特别喜欢它对不同类群的“特征总结”部分,那些并列呈现的代谢特征和形态结构差异,让人一目了然地掌握了它们的核心区别。当然,我承认,由于内容涵盖面太广,某些冷门分支的介绍篇幅相对较短,略显蜻蜓点水,但考虑到整本书的体量和目标受众,这种取舍是可以理解的。总而言之,这是一本值得在书架上占据最显眼位置的经典著作,未来很长一段时间内,它都将是我案头常备的参考宝典。

评分☆☆☆☆☆

坦白说,我原本是冲着这本书的权威性才入手,期望能找到一本能解决我研究中遇到的所有疑难杂症的“百科全书”,但实际阅读体验却更像是一次引人入胜的探索之旅,而非冰冷的数据堆砌。它的叙事风格非常具有“画面感”,不像传统教材那样干巴巴地陈述事实。作者似乎非常擅长讲故事,比如描述那些在深海热液喷口或南极冰层下休眠的微生物时,那种文字营造出的环境氛围,让人深刻体会到生命的韧性。我尤其欣赏它在探讨生态学联系时的深度,它不仅仅关注细菌本身,更着重于它们如何与宿主(无论是植物还是动物)形成共生或拮抗关系,这种宏观视角极大地拓宽了我对微生物重要性的认知。比如,关于土壤微生物群落如何调控植物营养吸收的部分,作者没有停留在简单的“固氮”层面,而是深入探讨了信号分子如何在菌根网络中传递,实现资源的最优化配置。这种将微观分子事件与宏观生态功能紧密结合的写作手法,使得阅读体验非常流畅且富有启发性,让我对未来实验设计的方向有了新的灵感。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是微生物学领域的一座里程碑,我花了好几个月才啃完,但绝对物有所值。它对原核生物多样性的描绘细致入微,从最基础的分类学到复杂的代谢途径,几乎覆盖了所有你能想到的方面。尤其让我印象深刻的是,作者在阐述生物化学机制时,总能结合最新的研究成果,这使得内容既有扎实的理论基础,又不失前沿性。举个例子,关于光合细菌能量转换效率的讨论,不仅仅是罗列数据,而是深入剖析了不同光合色素复合体结构之间的微妙差异如何影响了能量捕获的效率,这对于理解生命在极端环境下的适应性机制非常有启发。此外,书中对分子生物学工具在研究原核生物中的应用也进行了详尽的介绍,比如CRISPR-Cas系统的起源和演化,写得非常清晰易懂,即便是初学者也能把握住核心概念。阅读过程中,我感觉自己仿佛置身于一个巨大的微生物世界中,每一个物种都有其独特的生存策略和生态角色,让人不得不惊叹于生命力的顽强与复杂。这本书的图表制作水平极高,复杂的数据和结构图清晰明了,极大地辅助了对文字内容的理解,是工具书和深度学习资料的完美结合。

评分☆☆☆☆☆

这本书的组织结构堪称教科书级别的典范,逻辑脉络清晰得令人赞叹,但同时,它的深度也对读者的知识储备提出了不低的要求。对于那些刚刚接触微生物学或希望快速入门的读者来说,可能会觉得某些章节的密度过高,涉及的专业术语和复杂的生化路径需要反复查阅和消化。比如,描述某些古菌的能量代谢途径时,涉及到的电子传递链和共轭酶系统,即便我具备一定的生化背景,也需要放慢速度,细细品味每一个反应步骤的调控细节。然而,正是这种近乎苛刻的严谨性,保证了其作为参考书的地位。我发现,每当我在进行文献调研,对某个特定代谢通路产生疑问时,这本书总能提供一个全面且可追溯的深度解释。它更像是一部活字典,而非快餐读物。它的价值在于那种不可替代的详尽程度,任何试图简化或概括这些复杂生命过程的行为,都会丢失掉宝贵的细节信息,而这本书恰恰保留了所有这些“关键信息”。

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