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出版者:

作者:Chaplin, M. F. (EDT)/ Kennedy, J. F. (EDT)

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:1994-12

价格:$ 111.87

装帧:

isbn号码:9780199634491

丛书系列:

图书标签:

• 碳水化合物
• 分析化学
• 食品化学
• 生物化学
• 营养学
• 色谱法
• 光谱法
• 糖类
• 淀粉
• 膳食纤维

植物细胞壁结构与功能：跨学科研究新视野 本书简介 《植物细胞壁结构与功能：跨学科研究新视野》 汇集了来自植物学、生物化学、材料科学以及分子生物学等多个领域的顶尖学者，旨在全面、深入地探讨植物细胞壁这一生命系统中最为复杂和动态的生物界面。本书并非简单地罗列现有知识，而是致力于揭示细胞壁的多尺度结构、动态重塑机制及其在环境响应、组织发育和生物防御中的核心作用。 全书结构清晰，逻辑严密，共分为六大部分，涵盖了从分子层面到宏观应用的全方位研究进展。 --- 第一部分：细胞壁的分子基础与生物合成（The Molecular Basis and Biosynthesis） 本部分聚焦于细胞壁组分——纤维素、半纤维素（如木聚糖、葡甘聚糖）和果胶——的精细合成途径和调控机制。 1. 纤维素微纤维的自组装与排序： 深入探讨了纤维素合酶复合体（CSCs）的结构与功能，特别是其在细胞膜上的动态定位如何精确控制微纤维的生长方向和排列模式。内容涉及最新的冷冻电子显微镜（Cryo-EM）数据，解析了CSCs中不同亚基的催化活性位点。 2. 半纤维素的种类与支链化： 详细比较了不同植物科属中木聚糖和葡甘露聚糖的结构异构性。重点分析了Golgi体内的转糖基酶（GTs）如何通过精确的糖基转移反应，决定了聚合物的侧链密度和分支模式，进而影响细胞壁的交联能力。 3. 果胶的结构复杂性与修饰： 阐述了果胶（特别是同种半乳糖醛酸聚糖HGA和阿拉伯木聚糖）的生物合成、分泌后的修饰（如甲基酯化和乙酰化）过程。讨论了这些修饰如何影响果胶在细胞外基质中的空间构象和对钙离子的螯合能力。 第二部分：细胞壁的微观架构与纳米力学（Microarchitecture and Nanomechanics） 本部分将视角转向细胞壁的层次结构，强调结构与力学性能之间的内在联系。 1. 三维网络模型的构建与验证： 结合原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线散射技术，构建了包括微纤维、基质多糖和结构蛋白在内的动态三维网络模型。本部分特别强调了二维图像数据向三维实时模型的转化挑战。 2. 交联机制的化学动力学： 深入探讨了阿拉伯糖和木聚糖残基如何通过酯键和醚键与纤维素或果胶形成共价或非共价的交联点。分析了过氧化物酶和漆酶在氧化交联反应中的催化作用及其对细胞壁刚度的影响。 3. 力学性能的各向异性分析： 运用数字图像相关（DIC）技术和受力微探针技术，量化了次生壁和初生壁在不同方向上（平行于微纤维和垂直于微纤维）的杨氏模量和屈服强度，解释了细胞壁如何实现方向性的抗拉伸和抗剪切能力。 第三部分：细胞壁的酶促重塑与动态适应（Enzymatic Remodeling and Dynamic Adaptation） 细胞壁并非静态结构，其持续的重塑是植物生长、分化和环境适应的基础。本部分聚焦于参与降解和修饰的酶家族。 1. 内源性酶的调控网络： 全面梳理了纤维素酶家族（CEs）、半纤维素酶（HEs）和果胶酶（PGs） 的分类、活性位点和基因表达调控。特别关注了细胞对激素（如生长素和赤霉素）刺激下，这些酶活性瞬时上调的信号转导通路。 2. 细胞伸长与壁松弛机制： 详细阐述了酸生长假说和不可逆扩张假说的现代修正版。重点分析了低pH环境下，特定蛋白酶和酯酶如何快速解离交联点，实现细胞壁弹性的瞬间释放，从而驱动细胞的定向生长。 3. 逆境胁迫下的壁修饰： 研究了干旱、盐胁迫和病原体攻击如何诱导特定酶类的分泌或激活。例如，木质化（Lignification）的快速启动过程，以及其对水分利用效率和结构支撑力的影响。 第四部分：细胞壁在植物发育中的关键作用（Roles in Plant Development） 细胞壁的组成和结构差异直接决定了不同组织的功能和形态。 1. 根尖的结构分化： 分析了根冠细胞壁、表皮细胞壁和皮层细胞壁在厚度、木质化程度上的差异，以及这些差异如何维持根尖的机械保护和水分吸收功能。 2. 维管组织的分化与导水性： 深入探讨了木质部导管成员细胞壁的极端木质化过程，包括木质素单体的聚合顺序和交联模式。讨论了导管壁的内陷（D4微区）如何影响水流阻力。 3. 花粉管生长与受精： 关注快速生长的花粉管尖端细胞壁的特殊性——高果胶含量和低纤维素含量。分析了细胞壁水凝胶特性如何提供必要的膨压和可塑性，以应对土壤微环境的阻力。 第五部分：病原体识别与防御反应（Pathogen Recognition and Defense Response） 细胞壁是植物抵抗外部侵袭的第一道物理和化学屏障。 1. 模式识别受体与信号转导： 探讨了细胞壁组分（如寡糖片段——DAMPs）如何被细胞表面的模式识别受体（PRRs）识别，并启动免疫信号通路。重点分析了快速细胞壁增厚的分子事件。 2. 防御性生物聚合物的积累： 详述了羟脯氨酸富集蛋白（HRGPs）在防御性细胞壁沉积中的作用。详细描述了在感染位点，细胞壁如何快速合成并沉积胼胝质（Callose）和木质素，形成物理性隔离区。 3. 植物-微生物互作界面： 研究了根瘤菌或菌根真菌在穿透植物细胞壁时，所诱导的宿主细胞壁的局部、高度精确的结构重塑过程。 第六部分：生物质工程与未来应用（Biomass Engineering and Future Applications） 本部分展望了对细胞壁结构和功能的深入理解如何转化为可操作的生物技术和材料科学应用。 1. 纤维素纳米晶体的提取与性能： 详细介绍了利用酸水解、酶解等方法从植物生物质中提取高结晶度的纤维素纳米晶体（CNCs）的工艺。讨论了CNCs在复合材料、生物医学涂层中的潜力。 2. 改良生物质的分子设计： 针对生物燃料和造纸工业的需求，探讨了通过基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）定向修饰半纤维素支化程度或木质素沉积量，以降低细胞壁水解难度的策略。 3. 智能响应性水凝胶材料： 基于细胞壁果胶的自组装和pH响应特性，设计模仿细胞壁微环境的智能水凝胶载药系统，用于受控释放。 --- 本书内容翔实，理论深度与实验细节并重，是分子生物学家、生物化学家、农学研究人员以及从事先进生物材料开发的工程师不可或缺的参考工具书。它不仅为理解生命系统的精妙设计提供了蓝图，也为可持续生物资源的高效利用指明了方向。

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这本书的封面设计相当吸引人，那种深沉的藏蓝配上烫金的字体，透露出一种严肃而专业的学术气息。我是在寻找一本关于复杂有机化学反应机理的深度教材时偶然发现它的。最初的期望是能找到一些关于手性中心形成和立体选择性催化剂的最新进展，特别是那些涉及到非对称合成的精妙案例。翻开第一章，引入的理论框架非常扎实，从基础的热力学和动力学原理出发，构建了一个宏大的化学世界观。作者似乎非常擅长将抽象的理论用具象化的模型来解释，这一点我非常欣赏。比如，他对过渡态理论的阐述，引入了许多形象的比喻，让原本晦涩难懂的概念变得触手可及。然而，当我深入到涉及新型配体设计的章节时，我发现内容略显保守，对于近五年内新兴的C-H键活化策略着墨不多，这让我有些失望。总体而言，对于想要打下坚实有机化学基础的学生来说，这本书无疑是一部优秀的基石，但对于追求前沿研究动态的资深研究人员而言，可能需要配合其他更专业的期刊文献来补充最新的研究成果。它的叙述风格偏向于经典的教科书模式，逻辑清晰，但缺乏一些能激发思考的批判性讨论，更像是一个知识的完美陈列柜，而非一个思想的辩论场。

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我是在准备一个关于聚合物物理特性的研讨会时，朋友推荐我参考这本书的。我主要关注的是材料的微观结构如何影响宏观力学性能，特别是对于那些具有高度结晶度和特定取向的纤维材料，比如高性能碳纤维或芳纶。我期望这本书能提供详细的X射线衍射分析数据解读方法，以及如何通过分子动力学模拟来预测材料在极端应力下的断裂点。这本书的插图制作水平非常高超，那些关于晶格缺陷和链段运动的示意图，精确且信息量巨大，是理解复杂构效关系的关键。作者对材料科学中的“尺度效应”有独到的见解，他强调了从纳米尺度到宏观尺度的信息传递链条的完整性。不过，书中对计算化学方法的应用似乎停留在较为基础的层面，对于密度泛函理论（DFT）在预测新型高分子链间相互作用方面的最新突破，介绍得不够深入，显得有些陈旧。我花了大量时间去研究其中关于界面粘结强度的章节，那部分内容结构严谨，引用了大量的经典实验数据来佐证其理论模型，这点非常可靠。遗憾的是，它更侧重于对现有成熟体系的深入剖析，对于那些正在探索的“未知领域”的引导性略显不足，更像是一本总结性的参考手册，而不是一本开拓性的指南。

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这本书进入我视野完全是个意外，当时我在整理一份关于环境毒理学的文献综述，需要一些关于生物体内小分子代谢途径的背景知识。我期待能在这本书里找到关于内源性信号分子如何被环境污染物影响的详细生化图谱，以及相关的酶促反应速率常数的精确测定方法。这本书的语言风格非常注重细节，每一个实验步骤、每一个浓度梯度都被描述得一丝不苟，这对于需要复现实验的同行来说无疑是巨大的福音。它在酶活性的动力学分析部分展现了惊人的深度，对米氏方程的修正和非竞争性抑制的机制分析极其透彻，几乎可以作为该领域学习的范本。然而，当我翻到关于“生物标志物”和“体内清除率”的部分时，我感到内容有些脱节。这本书似乎更专注于体外的、受控条件下的反应研究，对于复杂的活体系统中的动态平衡和时间依赖性变化讨论不足。换句话说，它在“分子层面”构建了一个近乎完美的世界，但这个世界与实际生物体内部那个充满干扰和反馈回路的“大环境”的连接线似乎有些纤细。对于我关注的慢性低剂量暴露下的累积效应，这本书提供的直接答案非常少，需要我做大量的推导和外插。

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我购买这本书的初衷是想系统学习一下食品工业中那些复杂的加工程式对最终产品风味轮廓的影响。我特别关注的是美拉德反应在不同温度和湿度控制下的产物多样性，以及如何利用这些反应来优化特定香气分子的生成。这本书的排版非常精美，图表清晰，特别是那些展示不同反应物混合比例下颜色变化趋势的曲线图，直观地展示了反应的敏感性。作者在描述感官科学与化学结构之间的桥梁搭建上做得相当出色，他不仅告诉你“为什么会产生某种味道”，还告诉你“这种味道在人类的感知阈值上意味着什么”。这使得理论知识与实际应用之间的鸿沟被大大缩小。遗憾的是，关于微生物在风味形成中的作用，这本书几乎没有涉猎。现代食品科学越来越重视发酵过程中的代谢产物，而这本书似乎将重点完全放在了纯化学合成和热处理反应上，忽视了生物催化这一重要的变量。因此，在讨论到诸如奶酪熟成或酱油酿造这类涉及复杂生物转化的过程时，这本书的解释显得力不从重，显得有些片面和保守，未能跟上生物技术在食品领域快速发展的步伐。

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作为一名致力于将理论数学应用于物理系统的研究者，我购买这本书是期望它能提供一个严谨的框架来描述晶体结构的对称性群与能带理论的关联。我非常看重的是那些数学推导的严谨性和逻辑的无懈可击。这本书在群论基础的介绍上无可挑剔，它用清晰的数学语言定义了点群和空间群，并巧妙地将这些抽象概念与晶体衍射的物理图像联系起来，逻辑推进流畅自然，没有丝毫跳跃感。作者对布里万和狄拉克表示法的掌握炉火纯青，使得那些看似深奥的数学工具变得可以操作和应用。然而，当我试图寻找如何利用这些对称性原理来预测材料的非线性光学性质时，我发现这本书的侧重点明显偏向于电子结构和能带计算，而非对宏观物理现象的直接预测。它为我提供了构建模型的“砖块”和“蓝图”，但缺少了如何将这些基础知识应用到更复杂、更前沿的物理现象（比如拓扑绝缘体或二维材料的奇特性质）的“工程实例”。这本书更像是一部关于“构建基础”的经典巨著，其价值在于其基础的不可动摇性，但对于希望快速将理论应用于解决当前热门物理学难题的研究者来说，它提供的直接工具和现成算法相对有限，需要大量的后续工作才能将其潜力完全释放。

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