Proteins of Excitable Membranes (Society of General Physiologists Series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Bertil Hille

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1987-03-18

价格:USD 48.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471011507

丛书系列:

图书标签:

• Proteins
• Membrane Proteins
• Excitable Membranes
• Ion Channels
• Neuroscience
• Physiology
• Biophysics
• Cell Biology
• Molecular Biology
• General Physiology

好的，这是一本关于神经元和肌肉细胞信号传导机制的专著的详细介绍，完全不涉及《Proteins of Excitable Membranes (Society of General Physiologists Series)》这本书的内容。 神经电生理学与离子通道：跨膜信号的分子机制 本书聚焦于细胞膜兴奋性的基础：离子通道的结构、功能及其在神经系统和肌肉组织中的动态调控。 第一部分：膜电位的诞生与维持：基础理论回顾与技术前沿 本书的开篇部分为读者奠定了坚实的理论基础，深入探讨了细胞兴奋性的物理化学原理。我们从经典的电化学梯度理论出发，详细阐述了能斯特方程和彭-霍斯金斯方程在描述静息膜电位和动作电位产生过程中的应用。 1.1 膜的电学特性与等效电路模型： 详细分析了细胞膜作为电容器和电阻器的双重特性。探讨了膜电容和电阻对信号传播速度的影响，并介绍了多种改进的等效电路模型，用以更精确地模拟复杂细胞形态下的电生理行为。特别关注了在研究非典型细胞（如星形胶质细胞或某些内分泌细胞）时，如何修正经典模型以适应其特殊的电学参数。 1.2 离子跨膜转运的驱动力： 除了简单的电化学梯度，本章还深入剖析了细胞内外的渗透压平衡、pH梯度对手性离子选择性的微妙影响，以及不同物种间（从哺乳动物到低等无脊椎动物）离子浓度的系统性差异及其对兴奋性阈值的进化意义。 1.3 电生理记录技术的新范式： 阐述了现代电生理学实验的基石技术。重点介绍了膜片钳技术（Whole-cell, Inside-out, Outside-out, Perforated-patch）的原理、操作细节及在解决特定生物学问题时的应用局限。此外，本书还系统地介绍了高通量电生理学（如多通道阵列MEA、QPatch）在药物筛选和系统神经科学中的新兴应用，以及利用荧光探针技术进行膜电位成像的最新进展。 第二部分：电压门控离子通道的分子结构与动力学 本部分是全书的核心，致力于解析控制细胞兴奋性的关键分子机器——电压门控离子通道的分子细节。 2.1 钾通道家族的深层解析： 详细分类并剖析了Shaker家族、内向整流钾通道（Kir）和钙激活钾通道（BK, SK）的结构生物学特征。对于Kv通道，重点讨论了S4电压感受器、孔道结构（P-loop）的离子选择性过滤机制，以及门控-激活（Activation）和失活（Inactivation）过程中的构象变化。我们利用冷冻电镜（Cryo-EM）的最新数据，重建了不同激活状态下Kv通道的分子模型，并探讨了其亚基组装的复杂性。 2.2 钠通道：动作电位的发起与传播： 聚焦于电压门控钠通道（Nav），剖析其由四个重复结构域（I-IV）组成的四聚体结构。重点探讨了快失活机制，即“第三孔道”在通道关闭中的核心作用。此外，还详细对比了Nav亚型（Nav1.1到Nav1.9）在组织分布、电压依赖性及药理学特征上的差异，以及它们在癫痫、神经病理性疼痛等疾病中的分子病理基础。 2.3 钙通道：信号转导的关键枢纽： 深入研究L型、N型、P/Q型和T型钙通道的结构异质性。特别关注L型钙通道（Cav1）的复杂亚基组成（α1, α2δ, β, γ），及其在兴奋-收缩耦联（E-C coupling）中的精确时空调控作用。本书提供了关于钙内流触发钙释放（CICR）的最新分子模型，并讨论了不同钙通道失活动力学对神经递质释放时程的影响。 第三部分：化学门控与机械敏感性通道：信号的整合与转换 除了受电压调节的通道，许多重要的信号事件依赖于配体结合或物理力的作用。 3.1 配体门控离子通道（LGICs）： 详细考察了神经递质受体家族。对烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）、NMDA受体（NMDAR）和GABA受体（GABAR）进行了深入的结构-功能分析。重点讨论了NMDAR的独特特性，如镁阻断、钙通透性及其在突触可塑性（LTP/LTD）中的关键地位。我们还探讨了变构调节位点对这些通道功能的影响。 3.2 机械敏感性离子通道（MSCs）： 阐述了触觉、听觉和本体感觉如何通过细胞膜的物理形变转化为电信号。详细介绍了Piezo家族和TRAAK/TASK家族通道的最新研究进展，包括它们的膜锚定机制、对膜张力的感应模式，以及在特定感觉器官中的生理角色。 3.3 环核苷酸门控通道与TRP家族： 关注由第二信使（如cAMP, cGMP）直接调控的通道（如HCN，CNG）。同时，对庞大的瞬时受体电位（TRP）通道家族进行了分类（Canonical, Vanilloid, Melastatin等），并探讨了它们作为跨模态感受器（整合热、痛、化学刺激）的分子机制。 第四部分：通道的细胞内调控与相互作用网络 离子通道的功能并非孤立存在，而是受到复杂的细胞内信号网络的精细调控。 4.1 磷酸化与去磷酸化：快速的门控调节： 系统总结了MAPK、PKA、PKC等关键激酶对不同离子通道（如Nav, Cav, Kir）的调控位点。通过阐述磷酸化如何改变通道的电压依赖性、电流密度或失活速率，展示了神经元在短期可塑性中对信号通路的快速响应能力。 4.2 信号蛋白的相互作用： 探讨了通道辅助亚基（如Cav的$alpha2delta$）和支架蛋白（如PSD-95）如何将离子通道定位到特定的亚细胞区室（如突触后密度、钠离子通道的节点区域）。讨论了通道蛋白与细胞骨架（肌动蛋白、微管）的直接或间接相互作用，这对于维持细胞形态和通道的动态重塑至关重要。 4.3 通道蛋白的内吞与重定位： 阐述了通道在长期可塑性过程中如何通过调节其表面表达量来实现功能的改变。分析了E3连接酶在介导通道泛素化和随后的内吞降解中的作用，以及内体再循环过程对兴奋性平衡的影响。 第五部分：病理生理学：离子通道功能障碍与疾病 基于对分子机制的深入理解，本书最后一部分将焦点转移到通道功能失调如何引发神经和肌肉系统疾病。 5.1 遗传性离子病（Channelopathies）： 全面回顾了由单个离子通道基因突变引起的疾病谱。重点讨论了： 癫痫： 突变Kv7（KCNQ）通道导致的失神癫痫（BFNC）。 心律失常： 遗传性长QT综合征（LQTS）和Brugada综合征（BrS）中钠、钾和钙通道的失活或激活异常。 周期性麻痹： 钠和钙通道失调引起的肌强直和阵发性麻痹。 5.2 获得性离子通道病变： 探讨了非遗传因素对通道功能的影响，包括自身免疫性疾病（如Lambert-Eaton肌无力综合征与电压门控钙通道抗体）和缺血/中毒对离子稳态的破坏。 5.3 神经退行性疾病中的离子失衡： 审视了兴奋性毒性（Excitotoxicity）的分子基础，分析了在阿尔茨海默病和帕金森病中，NMDA受体过度激活或钾通道功能下降如何导致钙稳态失衡和神经元死亡。 本书旨在为神经生物学家、生理学家、药理学家以及致力于离子通道结构生物学的研究人员，提供一个全面、前沿且深入的参考平台，以理解生命电信号的精确分子控制。

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这本书的目录结构乍一看有些令人望而却步，充满了各种令人头晕的缩写词汇，像是直接从某个高度专业化的研讨会纪要中摘录出来的。然而，一旦你适应了它的节奏，你会发现它在组织复杂信息方面达到了一个极高的水准。它成功地将结构生物学、生物物理学和药理学这三个看似独立的领域，通过“膜蛋白”这个核心主题，编织成了一张密不可分的网。我特别喜欢其中关于膜蛋白的脂质相互作用那一部分，它用一种近乎诗意的笔触描述了胆固醇分子如何像“沉默的守护者”一样，微调着通道蛋白的激活阈值。这种对“环境决定结构”的强调，拓宽了我对膜生物学理解的维度。对于那些希望从事生物物理建模的学者而言，书中提供的各种动力学参数和能量景观图，简直是如获至宝。虽然阅读过程需要极高的专注力，需要经常查阅背景知识，但每次坚持读完一个章节，都会有一种知识壁垒被击破的满足感，感觉自己对“生命是如何维持电势”这件事的理解，又深入了一层。

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这本书的书名听起来非常专业，像是为那些已经在神经生物学或膜电生理学领域摸爬滚打多年的研究人员量身定制的案头参考。我通常不太涉足如此细分的领域，但好奇心驱使我翻阅了一下，结果发现它远不止是一个枯燥的教科书集合。这本书的排版和插图质量绝对是顶级的，那些复杂的蛋白质结构图谱，用色大胆而精准，即便是初次接触这些分子机制的人，也能从中感受到结构与功能之间那种迷人的耦合关系。我尤其欣赏它对不同实验技术如何揭示膜蛋白动态的论述。比如，它对电压钳制技术（voltage-clamp）的最新进展的梳理，不仅仅是描述原理，更深入地探讨了在高通量筛选环境下，如何利用这些经典技术去解析那些瞬时、微弱的离子流信号，这对于理解神经信号传递的精度至关重要。书中对于特定离子通道亚型的细微结构差异如何导致不同的药理学特性，也进行了详尽的比较分析，这种对比手法极大地帮助我构建了一个更立体的知识网络，而不是孤立地记忆一个个通道的名字。总而言之，这是一本对细节有极致追求的著作，如果你正在努力攻克一个与兴奋性膜蛋白相关的实验难题，这本书里的某个章节或许就是你需要的那个关键性的线索。

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拿到这本《Excitable Membranes》的精装本时，我首先被它厚重的分量和扎实的装帧所震撼，这明显是一本能经受住多年翻阅和咖啡泼溅考验的“传家宝”级别的学术专著。我个人的背景更偏向于细胞信号转导的宏观视角，因此，我对书中那些深入到纳米尺度的分子动态描述，起初感到有些吃力。但随着我耐下性子，逐章阅读那些关于磷脂双分子层如何影响膜蛋白构象变化的章节时，我开始意识到，宏观的细胞行为，其根源确实深藏于这些看似微不足道的脂质环境之中。这本书最让我印象深刻的是，它并没有将注意力仅仅集中在那些经典的钠钾泵和钙离子通道上，而是花了大量篇幅去探讨一些相对“小众”的、与细胞兴奋性相关的受体酪氨酸激酶在膜上的组织与协同作用。这些内容突破了我原有的知识框架，让我开始思考：一个神经元如何精确地“计算”并输出信号，可能不仅仅依赖于离子流的开合，更依赖于这些受体与通道在膜域中的空间排布和相互激活的时序。对于想要从“是什么”进阶到“如何做”的研究生来说，这本书提供了极佳的跨学科视野。

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说实话，我购买这本书的初衷是希望找到一些关于新型镇痛药物作用靶点的理论依据，毕竟许多神经痛的机理都与异常的离子通道活动有关。这本书的叙事风格非常严谨，几乎每一句话都有坚实的实验数据支撑，没有丝毫的夸张或推测性的语言，这在快餐式的科普读物中是极为罕见的。我发现它对通道蛋白的“门控”（gating）机制的讨论尤其精彩。它并非采用单一的“电场模型”一概而论，而是系统地引入了如“耦合臂模型”、“双球门控模型”等不同理论框架的优缺点，并结合最新的冷冻电镜数据来批判性地评估这些模型的有效性。这种教学上的深度，迫使读者不仅要知道“通道会打开和关闭”，还要理解“它是如何、在什么力量驱动下，经历怎样的能量势垒才实现这种转变的”。在具体章节中，作者对特定疾病状态下（如癫痫或某些心律失常）的通道基因突变，进行了详细的生化后果分析，将基因型与表型之间的联系描述得清晰透彻，对于临床转化医学的研究者来说，这无疑是一份极其宝贵的手册。

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如果用一个词来形容这本书的阅读体验，那便是“严苛的智力挑战”。它不是那种读完后能让你立刻在下一次会议上发表惊人言论的书，而更像是一次漫长而艰苦的知识朝圣之旅。这本书的论述倾向于展示前沿、尚未完全统一的科学观点，很多地方采用的是“正反方观点陈述”的方式，引导读者自己去权衡证据的力度。例如，在讨论某些非经典钾通道对兴奋性膜电位调控时，书中详细对比了两种相互矛盾的调控通路，并在末尾指出目前哪一种得到了更广泛的实验支持，但同时也留下了开放性的问题，鼓励读者继续探索。这种不预设答案的写作风格，对于那些真正热爱科学探索的人来说，是最具吸引力的。它要求读者不仅要吸收已有的知识，更要学会如何批判性地评估正在形成的科学前沿，这对于培养一个独立研究人员的思维模式，有着不可替代的价值。它更像是一份“当前领域未解之谜的地图”，而非“已解决问题的答案集”。

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