Life The Science of Biology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Sadava, David

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:35.5

装帧:

isbn号码:9781429206372

丛书系列:

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生物
Biology
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具体描述

《生命：生物学的科学》内容综述本书《生命：生物学的科学》是一部涵盖了现代生物学各个核心领域的权威性教科书。它以系统性的方式，深入浅出地介绍了生命现象的复杂性与统一性，旨在为读者构建一个全面而扎实的生物学知识框架。全书的叙事结构清晰，从微观的分子层面逐步过渡到宏观的生态系统，确保了知识的连贯性和逻辑性。第一部分：生物学基础与化学基石本书的开篇聚焦于生物学的基本概念和构成生命体的化学基础。首先，它阐述了生命的定义特征，探讨了生物体如何体现组织性、代谢、生长、适应、繁殖和对环境的反应。随后，重点转向了构成生命体的基本分子——生物大分子。水与化学环境：详细分析了水（生命的溶剂）的独特化学性质，包括其极性、氢键能力以及对温度的缓冲作用，这些性质如何为细胞内部的生化反应创造了必要条件。有机分子结构：对构成生命体的四大类主要有机分子进行了深入剖析： 1. 碳水化合物：阐述了单糖、双糖和多糖（如淀粉、糖原和纤维素）的结构、功能及其在能量储存和结构支持中的作用。 2. 脂质：详细描述了脂肪酸、甘油三酯、磷脂和类固醇的结构特点，特别是磷脂双分子层如何形成细胞膜的基本骨架。 3. 蛋白质：这是本部分论述的重点之一。它不仅介绍了构成蛋白质的二十种标准氨基酸及其化学特性，还详细解释了蛋白质的四级结构（一级到四级结构）是如何决定其特定功能的，并探讨了变性和折叠错误的生物学后果。 4. 核酸：阐述了DNA和RNA的结构差异，包括脱氧核糖、磷酸骨架和碱基配对原则，奠定了遗传信息存储和表达的基础。第二部分：细胞的奥秘与能量的转化在建立了化学基础后，本书将视角转向了生命活动的基本单位——细胞。这一部分是细胞生物学和生物化学的交叉点。细胞结构与功能：采用了比较生物学的视角，区分了原核细胞和真核细胞的结构异同。对于真核细胞，对细胞内的细胞器进行了详尽的描述和功能解析，包括细胞核（遗传信息的控制中心）、内质网（合成与转运）、高尔基体（修饰与分拣）、线粒体（细胞呼吸的主要场所）和叶绿体（光合作用的发生地）。特别强调了细胞骨架（微管、微丝和中间纤维）在维持细胞形态、运动和物质运输中的关键作用。细胞膜与物质运输：重点讨论了“流动镶嵌模型”下的细胞膜结构。详细解释了被动运输（如扩散、渗透）、协助扩散以及需要消耗能量的主动运输机制，特别是质子泵和离子通道的功能。新陈代谢与能量学：探讨了能量转换的基本原理——热力学定律在生物系统中的体现。 1. 酶的作用：阐明了酶作为生物催化剂的特性，包括活性位点、底物特异性、激活能的降低，以及对pH和温度的依赖性。 2. 细胞呼吸：对有氧呼吸的三个主要阶段——糖酵解、克雷布斯循环（柠檬酸循环）和氧化磷酸化（电子传递链和化学渗透偶联）进行了细致的步骤分解，量化了能量（ATP）的产生过程。对无氧呼吸（发酵）作为备用能量途径也进行了讨论。 3. 光合作用：详细阐述了光合作用如何将光能转化为化学能。书中区分了光反应（包括光系统I和II、水的裂解、ATP和NADPH的生成）和碳固定（卡尔文循环），解释了光合作用对全球氧气和有机物产生的决定性影响。第三部分：遗传学与分子生物学本书的这一核心部分深入探究了生命的蓝图——遗传信息的传递、表达和调控。遗传的原理：从孟德尔的经典遗传学实验出发，介绍了分离定律和自由组合定律。随后扩展到更复杂的遗传模式，如伴性遗传、基因连锁与重组、以及非孟德尔遗传（如细胞器遗传）。染色体理论与减数分裂：详细描述了染色体在减数分裂过程中的行为，解释了为何减数分裂是产生遗传多样性的基础。 DNA复制、转录与翻译：这是分子生物学的高潮。 1. DNA的结构与复制：阐述了半保留复制机制，涉及解旋酶、DNA聚合酶和连接酶等关键酶的作用。 2. 基因表达：细致地讲解了从DNA到RNA（转录）以及从RNA到蛋白质（翻译）的整个流程。重点分析了mRNA、tRNA和核糖体的协同作用，密码子的破译，以及蛋白质合成后修饰的重要性。 3. 基因调控：探讨了原核生物（如Lac操纵子）和真核生物中复杂的基因表达调控机制，包括转录因子、染色质修饰（甲基化、乙酰化）和RNA干扰（RNAi）对基因功能的影响。第四部分：进化与多样性在理解生命的基础机制后，本书转向了生命的宏观历史——进化论。达尔文的进化论：详细介绍了自然选择的核心概念，包括变异、过度繁殖和适者生存。探讨了支持进化的证据，如化石记录、生物地理学、比较解剖学和分子生物学数据。群体遗传学与新物种形成：将进化理论置于种群层面进行量化分析，引入了哈迪-温伯格定律作为无进化状态的基准。阐述了驱动进化的因素（突变、基因流、遗传漂变、非随机交配）以及异域性、同域性物种形成的过程。生命之树与生物分类：介绍了系统发生学和系统分类学的基本方法，如分支系统学，并按照三域学说（细菌域、古菌域、真核域）组织了对主要生命类群多样性的概述，从病毒（讨论其非生命性状）到多细胞生物的起源。第五部分：生命的结构与功能整合最后一部分关注于多细胞生物体的组织、调节和相互作用。动物的结构与功能：采用组织系统（如神经系统、内分泌系统、循环系统、免疫系统）的整合方式，讨论了动物体如何通过反馈机制（负反馈和正反馈）维持体内稳态（Homeostasis）。对神经信号的传导和激素在长距离通信中的作用进行了详细论述。植物的结构与生理：深入研究了植物的营养方式，包括水分和矿物质的吸收、蒸腾作用，以及通过木质部和韧皮部进行的运输。重点阐述了光周期现象和激素（如生长素、赤霉素）对植物生长发育的调控。生态学基础：拓展到生物体与其环境的相互作用。探讨了种群生态学、群落生态学和生态系统生态学的基本原理。讨论了能量流、营养物质循环（碳、氮、磷循环）以及生物多样性对生态系统稳定性的贡献。书中也提及了人类活动对生物圈的深远影响。综上所述，《生命：生物学的科学》通过严谨的科学叙事，成功地将分子、细胞、有机体、种群和生态系统层面上的知识融会贯通，为理解生命这一复杂现象提供了全面的科学视角。