化学实验(第三版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:樊铮

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:2.0

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isbn号码:9787040028621

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化学生物学导论：跨学科视野下的生命奥秘探索 本书旨在为学习者提供一个全面而深入的视角，探索化学原理如何与生命科学紧密结合，揭示生命现象的本质。本书并非传统意义上的化学实验操作手册，而是着重于化学、生物学、物理学等多学科知识的交叉融合，构建一个理解生命系统复杂性的全新框架。 --- 第一部分：分子层面的生命基石 本部分将从最微观的尺度出发，构建理解生命活动的化学基础。我们探讨生命体内最基本的分子结构、性质及其功能之间的联系。 第一章：生命的化学元素与结构 生命的元素组成与分布： 深入分析构成生命体的关键元素（C, H, O, N, P, S 等）及其在生物圈中的循环与分布规律。不同于基础化学中对元素性质的罗列，本章侧重于这些元素如何通过其独特的电子结构和成键能力，支撑起生命的复杂性。 水：生命溶剂的独特性质： 详细剖析水分子独特的极性、氢键网络及其在生命系统中的关键作用——作为反应介质、温度调节器和结构稳定剂。我们将分析水合作用对生物大分子折叠和相互作用的影响。 生命中的基本小分子： 介绍碳水化合物、脂质、氨基酸和核苷酸的化学结构。重点阐述这些小分子如何通过共价键和非共价键连接，形成具有特定三维结构的生物大分子。 第二章：生物大分子的结构与功能 蛋白质的结构层次与折叠机制： 本章将深入探讨蛋白质的一级、二级、三级和四级结构。着重分析肽键的化学特性，以及疏水作用、离子键、氢键和范德华力如何共同驱动蛋白质的精确折叠。讨论伴侣蛋白在折叠过程中的化学调控作用。 核酸的化学基础与遗传信息存储： 阐述脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的化学骨架——磷酸二酯键的稳定性和反应性。分析碱基配对的化学原理，以及核酸结构在遗传信息复制、转录和修复中的化学动态平衡。 酶：生物催化的化学引擎： 酶作为高效的生物催化剂，其活性位点的化学环境是本章的核心。我们将详细解析底物识别、过渡态稳定化的化学机制，并讨论反应动力学（如米氏方程）在理解酶功能中的应用，包括抑制剂的化学作用模式。 脂质的双层膜结构与跨膜转运： 探讨磷脂的化学结构决定了其在水溶液中自发形成脂质双分子层的基础。分析膜蛋白的化学性质如何允许特定离子和分子通过化学梯度或能动运输跨越这一疏水屏障。 --- 第二部分：能量转换与代谢的化学路径 本部分将焦点对准生命体如何获取、转化和利用能量，解析生命活动背后的化学热力学和反应机理。 第三章：生物能学的热力学与氧化还原 生命过程中的能量驱动力： 运用化学热力学原理（吉布斯自由能 $Delta G$）来判断代谢反应的方向性和可逆性。区分吸能反应和放能反应，并解释ATP作为通用能量货币的化学基础。 电子传递与氧化还原电位： 深入解析细胞呼吸和光合作用中的关键氧化还原反应链。通过比较不同辅酶（如NAD+/NADH, FAD/FADH2）的氧化还原电位，解释电子流动的方向性，及其如何驱动跨膜质子梯度和ATP的合成。 光合作用的化学转化： 侧重于光能捕获后，水的光解过程以及随后的碳固定（卡尔文循环）中的关键酶促反应和化学步骤，解释如何将无机碳转化为有机糖类。 第四章：核心代谢网络的化学调控 糖酵解与三羧酸循环的化学细节： 详细剖析糖酵解的十个步骤及其关键的磷酸化和去磷酸化反应。对于三羧酸循环，关注其产生的中间产物（如柠檬酸、琥珀酸）的结构特征及其在其他合成途径中的“交汇点”作用。 合成代谢的化学构建： 探讨脂肪酸的合成（涉及多步缩合反应）和氨基酸的合成途径。强调这些合成反应如何消耗能量并利用特定的化学辅基（如CoA）。 代谢通路的反馈抑制与激活： 分析代谢酶如何通过变构效应（Allosteric effects）对产物浓度做出化学反应，实现对整个代谢网络的精细调控，维持细胞内环境的动态稳态。 --- 第三部分：信息流动的分子机制 本部分聚焦于遗传信息的存储、表达和调控，从化学结构的角度理解基因信息的精确传递。 第五章：DNA复制与修复的化学保真性 DNA聚合酶的催化机制： 详细解析DNA聚合酶如何识别正确的脱氧核苷酸三磷酸（dNTPs），并以极高的保真度通过亲核攻击反应形成新的磷酸二酯键。 复制的化学动态平衡： 讨论复制叉的解旋、引物移除和填补过程中的酶促化学反应，以及这些反应如何确保子代DNA与母代DNA的序列一致性。 DNA损伤与化学修复途径： 介绍常见的DNA损伤类型（如烷基化、光二聚体）及其化学成因。分析错配修复、碱基切除修复等途径中，识别损伤和切除错误碱基的化学特异性机制。 第六章：基因表达的化学调控 RNA的合成与加工： 阐述RNA聚合酶如何依赖于DNA模板的化学序列，选择性地转录特定基因。重点分析RNA剪接过程中内含子和外显子连接点的化学识别与催化过程。 蛋白质合成的化学循环： 详细描述tRNA的“核苷酸-氨基酸”适配机制，以及核糖体如何通过肽基转移酶中心催化肽键的形成。分析翻译起始、延伸和终止所需的复杂化学信号和构象变化。 表观遗传学的化学标记： 探讨DNA甲基化和组蛋白修饰（如乙酰化、甲基化）对基因可及性的影响。这些化学修饰如何改变染色质的三维结构，从而影响转录因子的结合能力。 --- 第四部分：系统与复杂性的化学视角 最后一部分将视角提升到细胞乃至多细胞系统的层面，探讨分子网络如何涌现出宏观的生命现象。 第七章：信号转导网络的化学级联 受体与配体的化学结合： 分析细胞表面受体（如G蛋白偶联受体）如何通过非共价键与细胞外信号分子（激素、神经递质）结合，引发构象变化。 第二信使系统的化学放大： 深入探讨环腺苷酸（cAMP）、离子浓度（如$ ext{Ca}^{2+}$）等作为第二信使，如何通过磷酸化/去磷酸化循环，在短时间内实现信号的跨膜和细胞内放大。 激酶瀑布与信号整合： 解析信号通路中激酶级联反应的化学逻辑，即一个磷酸化事件如何触发下游多个酶的激活，最终影响细胞的命运决定（如增殖、分化）。 第八章：膜环境中的化学组织与细胞间通讯 细胞骨架的动态化学平衡： 探讨微管、微丝和中间纤维的单体聚合与解聚过程，这些过程如何依赖于小分子GTPase的水解（化学能转化）来驱动细胞形态变化和运动。 免疫应答的分子识别： 从抗原与抗体的结合化学（亲和力和特异性）角度，解释免疫系统如何识别“自身”与“非自身”的分子结构差异。 化学生态学与微生物群落： 考察不同生物体之间如何通过分泌特定的化学物质（代谢产物、信号分子）进行交流和竞争，构建复杂的生物群落结构。 总结： 本书的最终目标是培养读者运用严谨的化学思维去解析生物学问题的能力。它强调的是机制、平衡、转化和调控这些化学核心概念在生命科学中的具体体现，而非简单地描述实验流程或生物体的组成。读者将学会如何从分子结构、热力学驱动力及反应动力学等角度，深入理解生命现象的内在逻辑。

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这本书的“实战”指导性强到让我感觉像是有位经验丰富的老教授在旁边手把手地教。我尤其喜欢它对“失败的实验”的讨论。在很多教材里，实验结果总是完美无缺的，但现实是，失败是常态。这本书专门开辟了一个模块来分析“为什么实验会失败”，并列举了操作不当、试剂纯度问题、环境影响等多种可能性，并提供了对应的排查清单。这对于我这个偏爱“试错法”学习的人来说，简直是醍醐灌顶。它教会我，实验的价值不仅在于得到正确的结果，更在于从失败中吸取教训。书中的配图质量极高，特别是那些涉及复杂装置搭建的示意图，清晰到令人赞叹，每一个接口、每一个旋钮的位置都标注得清清楚楚，避免了我在组装精密仪器时可能出现的歧义。这本教材真正做到了理论与实践的完美融合，是一本可以放在实验台上随时翻阅的工具书。

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这本《化学实验（第三版）》的封面设计简直是艺术品，色彩搭配得既专业又不失活力，让人一拿到手里就对里面的内容充满了期待。我是一个刚刚接触化学实验的新手，很多基础操作和理论知识对我来说都是全新的挑战。这本书在入门指导方面做得非常到位，它不像有些教科书那样堆砌晦涩难懂的术语，而是用非常直观的语言和丰富的插图来解释每一个步骤。特别是关于安全规范的部分，作者真是煞费苦心，图文并茂地展示了各种常见危险和应急处理方法，这对于我们这些初学者来说，简直是保命的宝典。每次做实验前，我都会把相关的章节翻出来仔细研读一遍，那种被充分准备的感觉，让我在实际操作时自信心大增。书中的实验设计也兼顾了理论与实践的结合，每一个操作都紧密围绕着某个重要的化学原理，让人在动手实践中真正理解了“为什么”要这样做。书本的装帧质量也相当不错，纸张厚实，印刷清晰，即使在实验室里频繁翻阅，也不会轻易损坏。

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我必须得说，这本书的编排逻辑简直是教科书级别的典范。从最基础的玻璃仪器识别与清洗，到各种常见无机酸碱的制备与性质探究，再到复杂的有机合成初步尝试，它构建了一个非常清晰、循序渐进的学习路径。我特别欣赏它对实验误差分析的深度探讨。很多实验手册只是简单地罗列操作步骤，但这本书却花了不少篇幅去讲解“如果操作不当，结果会偏向哪个方向？影响因素有哪些？”这种深层次的思考，这极大地培养了我独立分析问题的能力。我记得有一次我在进行一个滴定实验时，结果总是偏高，按照书中的提示检查了滴定管的清洁和读数方法后，果然找到了问题所在。这种教会你“如何思考”而非仅仅“如何操作”的教学方式，是这本书最大的价值所在。另外，书后的附录部分整理了大量的标准数据表和常用试剂规格，查阅起来非常方便，省去了我到处找资料的时间。

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对于我这个在高校工作多年的资深教师来说，寻找一本既能满足本科生基础教学要求，又能在部分内容上提供进阶思考深度的实验教材，一直是个难题。这本《化学实验（第三版）》恰好填补了这个空白。它的优点在于对经典实验的“现代化”处理。很多老旧的实验教材中使用的试剂或方法已经不太符合当今的环保和安全标准，而这本书中的许多实验都更新了试剂的使用，甚至引入了一些微型化、绿色化学的理念。例如，它对一些有毒试剂的替代方案给出了详细的论述，这对于我们进行绿色化学教学非常有指导意义。此外，书中对实验报告的书写规范也提供了非常细致的指导，包括数据处理、图表绘制和结论撰写等，这对于培养学生的科研素养至关重要。我发现学生们使用这本书后，提交的实验报告的规范性和深度都有了明显的提升。

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我是一个工作了十多年的中学化学老师，对教材的更新速度和贴合教学实际的要求非常高。我发现这第三版的进步非常显著，它不再仅仅局限于传统无机和基础有机实验的重复，而是开始触及一些前沿的实验技术概念。虽然大部分内容仍是基础，但它巧妙地在基础实验中融入了现代分析化学的思维，比如对仪器读数的有效数字的强调，以及对光谱图的初步解读练习。这对于我们中学阶段的STEM教育改革非常有帮助，能让学生提前接触到更科学、更现代的化学研究方法。我对书中的“自制简易检测工具”一节尤为钟爱，它用非常廉价易得的材料设计出了能够模拟专业实验效果的小装置，这大大降低了我们学校在开展创新实验活动时的资源门槛。这本书的视野开阔，既顾及了基础的扎实性，又兼顾了对未来科学素养的培养，是一本极具前瞻性的实验教材。

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