医用化学实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:228

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出版时间:2010-5

价格:24.00元

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isbn号码:9787209052566

丛书系列:

图书标签:

• 医用化学
• 化学实验
• 医学
• 实验教学
• 分析化学
• 药物化学
• 化学分析
• 实验指导
• 高等教育
• 医学实验

《结构生物学导论：从分子到生命系统》 内容简介 本书旨在为生物学、化学、物理学及相关交叉学科的研究者、教师和学生提供一个全面而深入的视角，探讨构成生命体核心物质——生物大分子的结构、功能及其相互作用的原理。不同于侧重于传统定性分析或基础无机化学的教科书，《结构生物学导论》聚焦于解析宏观生命现象背后的微观分子机制。 第一部分：生物大分子的基础与解析技术 第一章：生命分子的化学基础与多样性 本章首先回顾并深化对构成生命体的基本化学单元的理解，重点阐述蛋白质、核酸（DNA与RNA）、脂类和多糖在化学结构上的独特性及其如何赋予它们特定的物理化学性质。我们将详细探讨手性、共价键与非共价相互作用（如氢键、范德华力、疏水作用、离子键）在决定生物分子三维结构和稳定性的核心作用。特别关注氨基酸侧链的极性、电荷和空间位阻如何影响蛋白质的折叠路径和活性位点的形成。 第二章：结构解析的基石：X射线晶体学 作为目前分辨率最高的结构解析技术，X射线晶体学是理解生物分子精细结构的黄金标准。本章将系统介绍该技术的理论基础，包括衍射原理、布拉格定律的应用，以及从晶体生长、数据采集到电子密度图解析的完整流程。我们将深入探讨相位问题的解决策略（如分子替代法、重原子替换法），并分析不同分辨率数据对最终结构解读的影响。此外，还会讨论晶体环境与溶液状态下分子构象差异的潜在影响。 第三章：冷冻电镜（Cryo-EM）的革命与应用 近年来，冷冻电子显微镜（Cryo-EM）技术取得了突破性进展，极大地拓宽了对大分子机器和膜蛋白结构研究的范围。本章详细介绍低温电子显微镜的工作原理，包括样品制备（玻璃态冰）、图像采集、三维重构算法（如随机模型法、对比度增强法）以及分辨率评估。重点阐述Cryo-EM在解析柔性分子、异质性复合物和动态过程方面的独特优势，并讨论其与传统技术的互补性。 第四章：核磁共振波谱学（NMR Spectroscopy）在溶液中的洞察 核磁共振技术提供了研究生物分子在接近生理环境（溶液状态）下的动态信息和结构信息。本章将涵盖NMR的基本物理原理，包括自旋系统、弛豫过程、化学位移以及耦合常数的测量。我们将重点介绍用于蛋白质和核酸结构解析的二维、三维乃至四维谱学技术（如HSQC, TOCSY, NOESY/ROESY），并探讨如何利用距离约束和二面角约束来构建和优化分子模型，尤其强调其在研究分子柔性和构象变化方面的价值。 第二部分：蛋白质的结构与功能整合 第五章：蛋白质的一级、二级与超二级结构 本章深入剖析蛋白质折叠的层次性。一级结构决定了所有后续结构和功能的基础。二级结构（α螺旋、β折叠、转角）的形成热力学驱动力将被详细讨论。章节内容将涵盖预测二级结构的方法，并着重分析超二级结构（如ɑ/β桶、螺旋-转角-螺旋）如何作为构建更高级结构的基元（Motif）。 第六章：蛋白质的三级与四级结构：折叠、稳定性和结构域 三级结构是功能实现的直接载体。本章将探讨驱动蛋白质形成稳定三维结构的主要能量景观和折叠理论，包括对折叠中间体的探索。我们将分类解析不同类型结构域（如球状域、跨膜域）的拓扑结构，并分析四级结构（多聚体）的形成机制，包括对称性、界面识别和变构调节的分子基础。 第七章：酶催化机制的结构基础 酶作为生物催化剂，其高效性根植于其精确的活性位点结构。本章将结合结构数据，解析不同类型酶（如氧化还原酶、转移酶、水解酶）的催化机理。重点讨论底物识别、过渡态的稳定化、酸碱催化、共价催化以及金属离子在催化循环中的作用。结构生物学如何帮助我们进行理性设计和酶工程，也将是本章的亮点。 第八章：膜蛋白的独特结构与功能 膜蛋白是药物靶点的重要组成部分，但其结构解析极具挑战性。本章将专门介绍跨膜螺旋束（如GPCRs）和β桶结构（如孔道蛋白）的结构特征。讨论脂质双分子层对膜蛋白稳定性和构象变化的影响，以及如何利用表面活性剂、脂质体或纳米盘进行结构解析。我们将探讨通道蛋白的门控机制和转运蛋白的构象“摇摆”模型。 第三部分：核酸的结构与分子机器 第九章：核酸的二级结构：DNA双螺旋的精细调控 本章聚焦于DNA和RNA的结构特征。我们将详述B-DNA、A-DNA和Z-DNA的构象差异及其环境依赖性。对碱基堆积作用、糖磷酸骨架的柔韧性进行深入分析。此外，将探讨RNA世界中的结构元素，如发夹、茎环和假结，以及它们在RNA功能（如tRNA、rRNA）中的关键作用。 第十章：染色质与基因调控的结构视角 本章将视野扩展到基因组的组织层面。探讨组蛋白的结构、组蛋白-DNA的相互作用模式以及核小体的精确构建。重点分析染色质重塑复合体（如SWI/SNF）如何利用ATP驱动力改变核小体的空间排布，从而调控基因转录的可及性。对转录因子如何识别特定的DNA序列并诱导局部结构变化的分子细节进行阐述。 第十一章：核糖体与蛋白质合成的分子机器 核糖体是生命中最复杂且高度保守的分子机器之一。本章将以高分辨率的冷冻电镜结构为基础，解析原核与真核核糖体的巨大结构特征。深入探讨tRNA在A、P、E位点上的精确装载与转运过程，核酶活性中心的结构特征，以及翻译起始、延伸和终止的动态结构转换。 第十二章：病毒的装配、入侵与结构对称性 病毒结构是理解生命体如何在有限空间内实现高效组装的典范。本章将分析不同病毒（如螺旋对称的烟草花叶病毒、二十面对称的腺病毒、复合对称的噬菌体）的衣壳构建原理。重点讨论病毒如何利用结构对称性最大化遗传物质的包装效率，以及其表面蛋白如何精确识别宿主受体并启动感染过程的分子步骤。 结语：结构生物学的前沿与未来挑战 本章对现有结构生物学研究进行总结，并展望该领域面临的挑战，包括对复杂生命系统（如活细胞内动态过程、大规模膜蛋白组）的实时成像、从头预测结构的能力提升，以及如何更有效地将结构信息转化为药物研发和生物技术创新的驱动力。 本书特色： 深度融合技术： 不仅描述结构，更深入解析支撑结构解析的物理化学原理和计算方法。 强调动态性： 突破静态结构的局限，关注分子如何运动、变化以实现功能。 跨学科视角： 连接了化学键合、热力学、动力学与生物学功能的桥梁。 图表丰富： 配备大量高质量的分子结构图和技术流程图，便于直观理解复杂的三维信息。 本书适合结构生物学研究生、致力于分子机制研究的高年级本科生，以及需要深入理解蛋白质功能与疾病机制的生物医学研究人员参考使用。

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