For the Love of Enzymes pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Harvard University Press

作者:Arthur Kornberg

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:1991-9-1

价格:USD 29.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780674307766

丛书系列:

图书标签:

传记
酶学
生物化学
蛋白质
催化
生命科学
分子生物学
科学普及
生物医学
酶动力学
研究方法

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具体描述

In 1645 the Japanese samurai Musashi Miamoto wrote "A Book of Five Rings," which described the attitudes necessary for individual success. Though he was a swordsman, his book was not limited to combat but addressed the much broader question of how to achieve excellence in life through study, discipline, and planning. It is still avidly read in Japan today. Arthur Kornberg's book is a modern-day "Book of Five Rings" that replaces the medium of swordsmanship with that of biochemistry, particularly enzymology. As Kornberg describes his successive research problems, the challenges they presented, and the ultimate accomplishments that resulted, he provides us with a primer in the strategies needed to do scientific work of great significance. Moreover, these strategies are played out in the context of solving some of the great biochemical problems of the twentieth century. The ability to manipulate and alter DNA fired a revolution that forever changed the nature of biology. Arthur Kornberg is a primary architect of that revolution, arguably one of the two or three most important biologists of this time. Prior to Kornberg, genetic information and later DNA were imbued by biologists with an almost vitalistic aura. Kornberg demonstrated that DNA is a molecule synthesized by enzymes, like all other chemical constituents of the cell. More important, he trained a school of scientists who focused on and discovered many of the enzymatic activities that act on DNA. It is these enzymes in particular that allow modern "genetic engineering." "For the Love of Enzymes" does not describe a single lucky or hard-won accomplishment. Rather, it is the story of thirty years of decisive campaigns, nearly all of which led to insights of major significance. In relating his story, Kornberg never avoids the difficult question of "why": why he felt classical nutritional studies had reached a plateau, why he turned to enzymology as a discipline in which the important answers would be found, and why he believes the study of enzymes will grow ever more important as we face the new scientific frontier of brain function. This book will challenge students of biology and chemistry at all levels who want to do important work rather than simply follow popular trends. It will also delight and inform readers who wish to understand how "real" science is done, and to learn of the values that guide one of our greatest researchers.

酶之热爱：自然界最精妙的催化艺术一本深入探索生命化学核心驱动力的百科全书式著作本书《酶之热爱：自然界最精妙的催化艺术》并非仅仅是一部生物化学教科书的补充读物，它是一次对生命现象最基本、最核心动力的深度探索。作者以其深厚的专业学识和卓越的叙事能力，带领读者穿越分子世界的迷宫，揭示了构成我们体内每一个生命活动——从消化食物到DNA复制，从肌肉收缩到免疫应答——的无名英雄：酶。本书摒弃了对酶的传统、枯燥的分类罗列，而是从功能、结构、演化和调控这四大维度，构建了一个全面而生动的酶学图景。它不仅向生命科学专业人士提供了严谨的理论框架和最新的研究进展，更对所有对生命奥秘抱有好奇心的读者发出了诚挚的邀请函，去领略自然界中最精准、最高效的分子机器所展现出的无穷魅力。第一部分：催化的起源与结构之美本部分追溯了酶的起源，探讨了它们如何在数十亿年的生命演化中，从简单的催化分子发展成为高度特异性的蛋白质机器。一、原始生命的炼金术：从非特异性到选择性章节首先回顾了化学热力学的基础，解释了为什么在体温和常压下，生命所需的生化反应往往需要漫长的时间才能完成。随后，本书详细阐述了“酶催化”这一概念的核心意义：它并非改变反应的平衡点，而是极大地降低了反应的活化能。我们将深入解析酶活性位点（Active Site）的形成过程，以及早期酶分子如何通过随机突变，逐渐获得了对特定底物的高亲和力。这里我们将重点讨论“诱导契合模型”（Induced Fit Model）的精妙之处，展示酶分子如何通过动态构象变化来“捕捉”并“塑造”底物，实现其催化功能。二、蛋白质折叠的奇迹：三维结构决定功能酶的催化能力与其精确的蛋白质三维结构密不可分。本部分将结合最新的冷冻电镜（Cryo-EM）和X射线晶体学数据，剖析不同结构域（Domains）如何协同工作。我们将详细考察几类代表性酶的结构： 1. 水解酶类：如胰蛋白酶，分析其关键的催化三联体（Catalytic Triad）如何协同作用，精准地定位水分子并激活亲核基团。 2. 氧化还原酶类：重点解析辅酶（Cofactors）和辅基团（Coenzymes）在电子转移中的关键角色，特别是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）如何充当“电子穿梭机”。 3. 连接酶与异构酶：探讨它们如何利用ATP或其他高能磷酸键驱动非自发反应，以及复杂的环合反应和分子重排机制。第二部分：调控的艺术——生命的时序大师如果酶只是一味地快速反应，生命将陷入混乱。本部分聚焦于酶活性的精细调控，这是生命系统维持稳态和应对环境变化的核心机制。一、别构调控：远程信号的传递区别于底物直接结合的活性位点，别构调控（Allosteric Regulation）展示了酶分子作为复杂信息处理器的能力。本书将深入解析协同效应（Cooperativity）的分子基础，并以血红蛋白（作为氧气运输的类酶模型）和天冬氨酸氨甲酰转移酶（ATCase）为例，阐释变构调节剂（Activators and Inhibitors）如何通过改变酶的“松弛态”（Taut State）和“紧张态”（Relaxed State）来瞬间改变酶的活性。二、共价修饰：瞬时的开关共价修饰是细胞对快速信号变化的最直接反应。磷酸化/去磷酸化是生命体中最普遍的修饰机制。我们将详细描绘激酶（Kinases）和磷酸酶（Phosphatases）的调控网络。这不仅仅是“开”与“关”的简单二元操作，而是通过不同位点的磷酸化组合，实现多层次的信号放大和分流，是细胞信号转导通路的核心所在。此外，本书还将探讨泛素化、甲基化和乙酰化等其他重要的共价修饰如何影响酶的稳定性、亚细胞定位和底物选择性。三、酶的组装与降解：时空限制酶的活性还受其存在量的严格控制。我们将讨论酶原激活（Zymogen Activation）机制，例如凝血瀑布和消化酶的激活过程，展示通过不可逆的蛋白水解剪切如何实现“定时炸弹”式的系统启动。同时，泛素-蛋白酶体系统（Ubiquitin-Proteasome System）如何标记并降解不再需要的酶分子，以维持代谢的动态平衡。第三部分：疾病、药物与未来：酶学的应用前沿本部分将视野从基础科学拓展到生物医学应用，展示了对酶机理的深刻理解如何直接转化为治疗手段和工业突破。一、酶在疾病中的角色：失调即病许多重大的遗传性疾病和获得性疾病都根源于酶的功能障碍。本书将分析：代谢性疾病：如苯丙酮尿症（PKU）中缺乏的苯丙氨酸羟化酶的后果，以及线粒体内呼吸链酶缺陷如何导致能量代谢障碍。癌症与细胞周期：阐述细胞周期调控激酶（如CDKs）的失控如何驱动细胞无限增殖。神经退行性疾病：探讨溶酶体贮积病中，由于特定水解酶的缺失导致代谢物在神经元内的堆积。二、药物设计的蓝图：精准的分子靶点酶是现代药物设计中最主要的靶点。本书将深入剖析酶抑制剂的设计策略： 1. 竞争性抑制剂：模仿底物结构，占据活性位点。 2. 非竞争性与混合性抑制剂：利用别构位点进行调控。 3. 不可逆抑制剂：如阿司匹林对环氧合酶（COX）的乙酰化修饰，实现长效抑制。我们将探讨抗生素（如青霉素对细菌细胞壁合成酶的抑制）和抗病毒药物（如HIV蛋白酶抑制剂）的分子机制，展示基于结构信息的理性药物设计（Structure-Based Drug Design）如何改变了医药研发的格局。三、合成生物学与生物技术：工程化的酶在工业应用方面，本书将介绍酶在可持续发展中的巨大潜力。从工业规模的生物催化反应（如手性药物的合成），到利用工程化的脂肪酶进行生物燃料的生产，再到基因编辑技术CRISPR-Cas9中，Cas9核酸内切酶作为引导式分子剪刀的角色。我们将探讨如何通过定向进化（Directed Evolution）和蛋白质工程技术，改造天然酶的底物特异性、热稳定性和催化效率，使其适应极端工业环境。结语：生命的驱动力《酶之热爱》最终将引导读者认识到，酶不仅仅是加速化学反应的蛋白质，它们是生命信息与物理实现之间的完美桥梁，是自然界最令人叹服的工程杰作。对酶的深入理解，就是对生命如何组织、如何适应、如何演化的深刻洞察。通过本书，读者将能够以全新的视角审视细胞内部的微观世界，感受那份永不停歇、精妙绝伦的分子“热爱”。

作者简介

阿瑟·科恩伯格（Arthur Kornberg），美国生物化学家，1918年3月12日生于纽约。1941年他获得博士学位，1953年任华盛顿大学教授。科恩伯格主要的成就是酶化学。他成功地从大肠杆菌提取液中分离出DNA聚合酶，为此，1959年，科恩伯格与他的老师、西班牙裔美国生物化学家奥乔亚(1905～1993) 共同获得了诺贝尔生理学及医学奖。