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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Cannon, Joseph C.

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2007-5

价格:$ 72.89

装帧:HRD

isbn号码:9780841239272

丛书系列:

图书标签:

• 药理学
• 化学
• 药物化学
• 药物作用机制
• 药物代谢
• 药物设计
• 化学药理学
• 药物发现
• 药物分析
• 医学化学

生物化学与分子生物学导论：从基础结构到复杂调控网络 书籍定位与读者对象 本书旨在为化学、生物化学、生命科学以及相关交叉学科的学生和研究人员提供一套全面、深入且前沿的生物化学与分子生物学知识体系。它不仅覆盖了生物大分子结构与功能的经典理论，更侧重于阐述生命活动中复杂调控网络的最新研究进展。本书的深度和广度适合作为大学高年级本科生和研究生阶段的核心教材或重要参考书，尤其适合那些希望从分子层面理解生命现象、并计划从事生物技术、药物研发或基础生命科学研究的化学背景人士。 核心内容模块概述 全书共分为六个主要部分，层层递进，构建起一个完整的生物化学知识框架： --- 第一部分：生命的基本构建模块 (The Molecular Building Blocks of Life) 本部分聚焦于构成生命体的核心物质——生物大分子。 第一章：水、pH与生命环境 深入探讨水作为生命溶剂的独特物理化学性质（如氢键、表面张力、比热容），及其对生物大分子结构稳定性的决定性作用。详细分析酸碱平衡在细胞环境中的重要性，包括缓冲系统的设计原理（如磷酸盐缓冲系统和碳酸氢盐缓冲系统），以及生理pH值的维持机制。 第二章：氨基酸、肽键与蛋白质的一级结构 系统分类介绍20种标准氨基酸的结构、理化性质（pKa值、侧链极性、疏水性）。阐述肽键的形成、性质及其对多肽链构象的限制。探讨蛋白质一级结构测定的历史方法与现代高精度质谱分析技术。 第三章：蛋白质的三维结构与折叠动力学 详细解析蛋白质的二级结构（α螺旋、β折叠、转角）的形成机制和稳定因素。重点阐述三级结构（结构域、折叠模式）的稳定力量——范德华力、离子键、二硫键和疏水相互作用。引入蛋白质折叠的能量景观模型、伴侣蛋白（Chaperones）在正确折叠中的关键角色，并讨论错误折叠引发的疾病（如朊病毒病、阿尔茨海默病）。 第四章：核酸的化学基础与结构 考察核糖和脱氧核糖的结构特征，五碳糖的构象异构。深入分析腺嘌呤、鸟嘌呤等核苷酸碱基的化学性质，以及磷酸二酯键的形成与水解特性。全面阐述DNA的双螺旋结构（A型、B型、Z型），以及RNA的多样化功能结构（如发夹、假结、核酶结构）。 第五章：糖类：结构、识别与能量储存 分类介绍单糖、双糖和多糖的结构异构现象（如手性中心、环化）。重点分析具有重要生物学功能的糖类，如淀粉、糖原的结构与降解。深入探讨糖链在细胞识别、免疫应答和细胞外基质中的作用，包括N-连接和O-连接糖基化。 --- 第二部分：酶学：催化与调控 (Enzymology: Catalysis and Regulation) 本部分聚焦于生物催化剂——酶的化学机制与动力学原理。 第六章：酶催化的基本原理与动力学 阐述酶的本质及其在加速反应中的作用。详细介绍米氏-曼泰勒方程的推导与应用，关键参数（$V_{max}, K_m, k_{cat}$）的生物学意义。深入探讨酶促反应中的底物结合、过渡态稳定化理论，以及酸碱催化、共价催化等基本催化机制。 第七章：酶的抑制与激活 全面覆盖竞争性、非竞争性、混合性抑制的动力学特征和化学基础。讨论可逆与不可逆抑制剂的设计原理，以及变构调节（别构效应）在酶活性调控中的分子基础。 第八章：金属酶与辅因子化学 专题讨论涉及重要辅因子（如NAD+/NADH, FAD, 辅酶A, 维生素B族）的化学转化过程。深入分析金属离子（如锌、铁、镁）在酶活性位点中的配位化学与催化作用，例如血红素酶和碳酸酐酶的工作机制。 --- 第三部分：能量代谢与生物能学 (Energy Metabolism and Bioenergetics) 本部分深入解析细胞内能量的捕获、转换和利用过程。 第九章：生物能学的基本定律与高能磷酸键 阐述吉布斯自由能（$Delta G$）在代谢反应中的指导意义。详细解析ATP、GTP等高能化合物的化学本质和水解驱动力。介绍氧化还原电位在生物电子传递中的作用。 第十章：糖酵解与糖异生 细致描述糖酵解途径的10个步骤，明确关键的调控点（如己糖激酶、磷酸果糖激酶-1）。阐述糖异生的逆过程，以及两者在生理状态下的协同或拮抗调控。探讨乳酸发酵与酒精发酵的化学区别。 第十一章：三羧酸循环与氧化磷酸化 深入剖析三羧酸循环（Krebs Cycle）中每一个脱羧和氧化步骤的化学酶促反应。详细阐述电子传递链的四大复合体结构、电子流向，以及化学渗透理论（普适性与特殊性）。重点解释ATP合酶的分子马达机制。 第十二章：脂肪酸代谢与酮体生成 解析脂肪的消化、转运与活化过程。详述$eta$氧化途径的每一步循环反应，以及产生的乙酰-CoA如何进入三羧酸循环。讨论在饥饿状态下肝脏中酮体的生成、利用与酸中毒风险。 第十三章：氨基酸代谢与含氮化合物的命运 系统介绍氨基酸的转氨基作用、脱氨基作用的化学机制。重点阐述尿素循环的生理意义和化学步骤，以及特定氨基酸（如门冬酸、谷氨酸）在生物合成中的桥梁作用。 --- 第四部分：分子遗传学：信息存储与表达 (Molecular Genetics: Information Storage and Expression) 本部分转向核酸的生物合成、修复与信息解码过程。 第十四章：DNA的复制与修复 详细描述原核与真核生物DNA复制的酶学机制（解旋酶、引物酶、DNA聚合酶的亚基功能）。重点讨论DNA聚合酶的保真性机制与校对功能。系统介绍光修复、切除修复（NER、BER）等主要的DNA损伤修复通路。 第十五章：基因转录：从DNA到RNA 深入解析RNA聚合酶（I、II、III）的结构与功能特异性。详细阐述转录起始、延伸和终止过程中必需的转录因子（TFs）如何通过DNA结合域与激活域进行分子识别。讨论真核前体mRNA的剪接（Splicing）机制，包括剪接体的构成与催化化学。 第十六章：蛋白质的翻译：遗传密码的解码 解析遗传密码的特性（通用性、简并性）。详细描述核糖体（rRNA和蛋白质组分）的结构、tRNA的装载机制（氨酰-tRNA合成酶）。阐述翻译的起始、延伸和终止过程中必需的GTP水解驱动的构象变化。 第十七章：基因表达的调控 对比原核生物（Lac操纵子、Trp操纵子）与真核生物的调控策略。重点探讨真核生物中染色质重塑（组蛋白修饰：乙酰化、甲基化）如何影响基因的可及性，以及增强子、沉默子在远距离调控中的作用。 --- 第五部分：膜生物学与信号转导 (Membrane Biology and Signal Transduction) 本部分关注细胞边界的结构、物质运输和细胞间通讯。 第十八章：生物膜的结构与功能 阐述流体镶嵌模型，磷脂双分子层的动态特性。深入分析膜脂的合成与不对称性。详细讨论膜蛋白的分类（跨膜、锚定、外周蛋白）及其在物质跨膜运输中的机制（主动/被动转运、离子通道、ATP驱动泵）。 第十九章：细胞信号转导通路 系统介绍激素、生长因子等信号分子与其受体（G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体）的结合机制。详细解析第二信使系统（cAMP、$ ext{IP}_3/ ext{DAG}$）的化学级联放大效应。重点分析MAPK、PI3K/Akt等关键信号通路在细胞增殖和存活中的作用。 --- 第六部分：生物合成与整合 (Biosynthesis and Integration) 本部分关注特定重要生物分子的合成及其在代谢中的整合。 第二十章：核酸的生物合成 阐述从头合成（De Novo Synthesis）与补救途径（Salvage Pathway）在嘌呤和嘧啶合成中的化学反应和调控。讨论核苷酸合成与细胞周期调控的关联。 第二十一章：脂质的合成与调控 解析脂肪酸的合成通路（从乙酰-CoA到长链脂肪酸），以及对饱和度与链长的调控。阐述甘油三酯和磷脂的合成途径，并讨论胆固醇的合成与体内稳态调节机制。 第二十二章：代谢的整合与疾病关联 本章将前述所有代谢途径置于整体细胞环境中进行考察。分析胰岛素和胰高血糖素如何协调碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢。探讨代谢紊乱（如2型糖尿病、高脂血症）的分子基础，强调代谢网络调控的复杂性和相互依赖性。 --- 本书特色与创新点 1. 化学视角深化： 每介绍一个生物大分子或过程，都回归到其底层的化学原理，例如酶促反应的过渡态分析、磷酸键的高能特性、DNA碱基的芳香族堆积作用，强化读者对“生物化学是应用化学”的理解。 2. 结构-功能紧密关联： 强调结构决定功能，对蛋白质、核酸、膜的结构解析技术（如X射线晶体学、冷冻电镜）的原理及其发现的结构对理解功能的指导意义进行了充分讨论。 3. 前沿交叉融合： 纳入了近年来的研究热点，如表观遗传学（组蛋白修饰）、非编码RNA的功能、合成生物学在代谢工程中的应用等，确保内容的时效性。 4. 丰富的问题与案例： 每章节末尾设计了从基础概念验证到复杂问题解决的习题集，并穿插“分子机制解析”和“临床相关案例”专栏，引导读者将理论知识应用于实际问题。 本书承诺 本书旨在构建一座坚实的桥梁，连接严谨的化学基础与动态变化的生命系统。通过对分子机制的深入剖析，读者将能够不仅“知道”生物过程是什么，更能“理解”这些过程是如何在化学和物理定律的约束下得以实现的。

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作为一名长期从事有机合成研究的化学工作者，我常常在工作中遇到与药物相关的项目，但对于药物的药理学机理和临床应用却知之甚少。这本书的书名“Pharmacology for Chemists”如同及时雨，精准地击中了我的学习痛点。我非常期待书中能够提供一些关于药物开发流程的概览，从最初的靶点发现、化合物筛选，到临床前研究和临床试验，都希望能够有一个清晰的化学视角解读。更重要的是，我希望能从中了解到，化学家在药物开发的各个阶段扮演着怎样的关键角色，例如如何设计合成策略来获得高纯度的候选药物，如何利用光谱学和色谱学技术来表征药物的理化性质，以及如何通过结构修饰来提高药物的生物利用度和降低毒性。这本书是否会提供一些关于药物代谢途径的化学解释？例如，酶如何催化氧化、还原、水解等反应来转化药物分子，以及这些代谢产物对药物疗效和毒性的影响。我希望这本书能够帮助我搭建一座连接化学合成与生命科学的桥梁，让我在今后的科研道路上，能够更全面、更深入地理解药物的世界。

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这本书的出版信息和作者的学术背景让我印象深刻，通常拥有扎实化学功底的学者在撰写药理学著作时，总能带来一些独到的见解。我尤其关注作者是否会强调药物在体内如何与生物大分子发生相互作用，比如通过氢键、离子键、疏水作用等化学键的形成来调控生理活动。从化学的角度审视药物，必然会涉及到构效关系（SAR）的研究，我希望这本书能够提供一些实用的工具和案例，教会我如何通过分析化学结构来预测药物的药效、选择性以及潜在的副作用。例如，书中是否会讲解如何根据药物分子的立体化学特性来理解其与手性受体的结合，或者如何通过改变官能团来优化药物的溶解度、渗透性和代谢稳定性。我深信，对于任何希望在药物化学、药物设计或相关领域做出贡献的化学家来说，一本能够将分子结构与生物活性紧密联系起来的书籍是必不可少的。我期待这本书能像一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我深入理解药物的分子层面运作原理，让我在面对复杂的药物分子时，不再感到无从下手，而是能从化学的视角洞察其潜在的奥秘。

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这本书的作者群阵容似乎相当强大，这让我相信其内容一定是经过了深入的打磨和严格的审校。我一直认为，药理学知识对于化学家来说，不仅仅是增加了学科的广度，更是提升了解决实际问题的能力。我非常好奇，这本书是否会涵盖一些与药物递送系统相关的化学内容，比如如何利用化学方法来设计纳米粒、脂质体或聚合物载体，以实现药物的靶向递送和控释。此外，我对于药物的毒理学研究也充满兴趣，希望书中能够解释一些常见的药物毒性是如何从化学结构上产生的，以及化学家如何通过分子设计来规避或降低这些毒性。这本书是否会介绍一些新兴的药物研发技术，比如化学生物学在药物发现中的应用，或者人工智能在药物分子设计中的作用？我希望这本书能够提供一个前沿的视角，让我了解当前药物研究的最新动态和发展趋势。我期待这本书能够给我带来启发，让我能够将已有的化学知识转化为解决实际生物医学问题的强大工具，并在药物研发领域开拓出新的可能性。

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这本书的封面设计就给我一种非常专业的感觉，封面的色彩搭配和字体选择都显得十分严谨，这让我对书中内容的深度和严谨性抱有很高的期待。我一直认为，在化学领域深耕的背景下，理解药物的分子机制和作用方式会更加得心应手。这本书的标题“Pharmacology for Chemists”恰恰点出了这一点，它似乎旨在弥合化学知识与药理学理解之间的鸿沟，让化学家们能够更直观地把握药物的设计、合成、代谢以及靶点相互作用的本质。我非常好奇作者是如何将复杂的药理学概念，例如受体动力学、酶抑制、信号转导通路等，用化学家熟悉的语言和视角来解读的。这本书是否会提供一些关于如何通过化学结构预测药物活性和毒性的方法？或者它会深入探讨一些经典的药物分子是如何从化学合成走向临床应用的？我期待它能提供一种全新的视角，让我能够用化学家的思维去审视和理解生命系统中发生的药物反应，从而在未来的研究或工作中，能够更有效地进行药物的发现和优化。这本书不仅仅是学习一门新学科，更像是一次将已知知识体系进行延展和升华的旅程，我迫不及待地想翻开它，看看它将如何开启我对药物世界的新认识。

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我一直对药物的作用机制充满好奇，尤其是从化学分子的角度去理解它们如何与人体内的生物靶点相互作用，从而产生治疗效果。这本书的标题“Pharmacology for Chemists”正是我一直在寻找的，它似乎专为像我这样的背景的读者量身打造。我非常期待书中能够深入剖析一些经典的药物分子，从它们的化学结构出发，讲解它们是如何设计出来的，又是如何与特定的蛋白质、核酸或其他生物分子结合，进而调控细胞信号通路或生理过程的。书中是否会涉及一些关于药物与靶点之间相互作用的动力学和热力学原理？例如，如何通过计算化学方法来模拟药物与靶点的结合模式，预测亲和力，以及优化药物的设计。此外，我对于药物的体内过程，包括吸收、分布、代谢和排泄（ADME）也感到非常好奇，希望书中能够用清晰的化学语言来解释这些过程是如何发生的，以及哪些化学性质会影响ADME特性。我期待这本书能够帮助我建立起一个完整的药物分子在体内外的行为模型，从而更深入地理解药物的生命周期，并能在未来的研究中，更有效地进行药物的理性设计和优化。

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