Discoveries in Photosynthesis pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Govindjee (EDT)/ Beatty, J. T. (EDT)/ Gest, H. (EDT)/ Allen, J. F. (EDT)

出品人:

页数:1342

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 518.67

装帧:HRD

isbn号码:9781402033230

丛书系列:

图书标签:

光合作用
植物生理学
生物化学
植物生物学
光合作用发现
叶绿体
光系统
碳固定
光合作用机制
生物能量转化

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具体描述

'Life Is Bottled Sunshine' - Wynwood Reade, "Martyrdom of Man", 1924. This inspired phrase is a four-word summary of the significance of photosynthesis for life on earth. The study of photosynthesis has attracted the attention of a legion of biologists, biochemists, chemists and physicists for over 200 years. "Discoveries in Photosynthesis" presents a sweeping overview of the history of photosynthesis investigations, and detailed accounts of research progress in all aspects of the most complex bioenergetic process in living organisms. Conceived of as a way of summarizing the history of research advances in photosynthesis as of millennium 2000, the book evolved into a majestic and encyclopedic saga involving all of the basic sciences. The book contains 111 papers, authored by 132 scientists from 19 countries. It includes overviews; timelines; tributes; minireviews on excitation energy transfer, reaction centers, oxygen evolution, light-harvesting and pigment-protein complexes, electron transport and ATP synthesis, techniques and applications, biogenesis and membrane architecture, reductive and assimilatory processes, transport, regulation and adaptation, Genetics, and Evolution; laboratories and national perspectives; and retrospectives that end in a list of photosynthesis symposia, books and conferences. Informal and formal photographs of scientists make it a wonderful book to have. This book is meant not only for the researchers and graduate students, but also for advanced undergraduates in Plant Biology, Microbiology, Cell Biology, Biochemistry, Biophysics and History of Science.

光合作用的奥秘：生命引擎的深入探索图书简介本书旨在为读者提供一个全面、深入且引人入胜的视角，探索地球上最基础且至关重要的生物过程——光合作用。我们不会止步于教科书式的基础描述，而是力求揭示这一复杂生化机制背后的精妙设计、进化历程及其对全球生态系统的决定性影响。本书内容涵盖了从分子层面到生态尺度，对光合作用的各个关键环节进行了详尽的剖析。第一部分：光合作用的分子基础与捕光系统本部分将深入探讨光合作用的“心脏”——叶绿体。我们将详细介绍叶绿体独特的双层膜结构、基质（stroma）和类囊体（thylakoid）系统的空间组织，阐明这种结构如何优化光能的捕获与转化效率。光合色素的万花筒：我们将细致考察叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等各类辅助色素的分子结构及其独特的光谱特性。重点分析不同色素如何协同工作，形成高效的“天线复合体”（Antenna Complexes），将吸收的能量精确地传递到反应中心。光反应的电荷分离：这是光合作用能量转换的第一步。我们将以极高的分辨率解构光系统II（PSII）和光系统I（PSI）的反应中心机制。深入探讨P680和P700的电子激发过程，以及电子如何在蛋白质基质中进行定向传递，模拟出自然界中最精确的“单向电流”。水的裂解与氧气的诞生：重点分析氧析出复合体（Oxygen-Evolving Complex, OEC）的锰簇结构。阐述其在催化水分子氧化过程中所展现出的惊人化学稳定性与催化效率，这是地球大气层演变的关键。能量载体的生产：详细描绘电子传递链（ETC）的完整路径，包括质体醌（Plastoquinone）、细胞色素b6f复合体。着重解释质子梯度的建立，以及ATP合酶如何利用这个势能差，通过其独特的旋转机制高效地合成三磷酸腺苷（ATP）。同时，描述NADP+还原酶如何完成最终的电子接收，形成NADPH。第二部分：碳的固定与代谢调控在阐明了光能转化为化学能（ATP和NADPH）之后，本书将转向“暗反应”——碳同化过程。卡尔文-本森循环（C3 通路）：对这一生命核心循环的每一步反应进行详尽的化学剖析，特别是关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶（RuBisCO）的复杂性。我们将探讨RuBisCO的进化权衡，即它如何在高效催化CO2固定与易受O2干扰（光呼吸）之间进行抉择。环境压力下的适应：深入研究植物如何应对干旱和高温胁迫。详细介绍C4植物（如玉米、甘蔗）的空间分离机制，即通过PEP羧化酶在叶肉细胞中预先固定CO2，并在维管束鞘细胞中进行二次富集的策略，以最大限度地抑制光呼吸。景天酸代谢（CAM）：考察夜间气孔开放、白天关闭的特殊生理适应。分析CAM植物如何通过在夜间将CO2转化为苹果酸储存在液泡中，白天再释放出来进行卡尔文循环的过程，这是对极端干旱环境的终极回应。第三部分：光合作用的进化与环境影响本部分将视角拉宽，探讨光合作用在地球生命史中的地位，以及其对当前生物圈的持续影响。从原核生物到真核生物：追溯光合作用的起源，从古细菌和蓝藻开始，详细描述内共生理论如何解释线粒体和叶绿体在真核细胞中的起源。比较原核生物（如蓝藻）与高等植物光合系统的结构差异。地质历史的驱动力：探讨“大氧化事件”（The Great Oxidation Event）中，光合作用如何改变了地球大气层的成分，从厌氧环境转变为富氧环境，为复杂生命的爆发奠定了基础。碳循环的调节器：阐述全球植被作为主要的“碳汇”，如何通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并在生物量中储存碳。分析森林、海洋浮游植物等不同生态系统中光合作用的速率差异及其对气候变化反馈机制的作用。光合作用的未来研究方向：探讨当前生物工程学和合成生物学领域的前沿研究，例如如何通过基因编辑技术提高作物（如水稻、小麦）的光合效率，以应对全球粮食安全挑战；以及模拟自然光合系统的“人工光合作用”技术的研究进展。本书的结构旨在引导读者穿越分子生物学、生物化学和生态学的边界，领略光合作用这一生命引擎的复杂性、优雅性与无可替代的重要性。它不仅仅是一本科学专著，更是一部关于生命如何利用宇宙中最基本能量——太阳光，来维持其宏伟存在的史诗。