人体机能学实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:周岐新 编

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2008-6

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787030219435

丛书系列:

图书标签:

• 基础医学教材
• 人体机能学
• 生理学
• 实验教学
• 医学
• 生物学
• 高等教育
• 本科
• 教学参考书
• 实验指南
• 健康科学

《生物物理学基础：从分子到系统》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的生物物理学视角，探索生命现象背后的物理学原理。内容涵盖从微观的分子相互作用到宏观的系统动力学，力求构建一个跨越不同尺度的生物学理解框架。全书结构严谨，逻辑清晰，注重理论与实验的结合，旨在培养读者运用物理学思维解决生物学问题的能力。 第一部分：分子层面的物理学 第一章：生物大分子的结构与热力学 本章详细探讨了蛋白质、核酸等生物大分子的基本结构。内容包括氨基酸和核苷酸的化学性质，以及它们如何通过共价键和非共价键（如氢键、范德华力、疏水作用、静电相互作用）组装成复杂的二级、三级和四级结构。 重点讨论了构象变化的热力学基础。通过引入吉布斯自由能、焓变和熵变的概念，分析了蛋白质折叠、解折叠以及分子结合过程中的能量驱动力。特别阐述了“折叠子”现象和“口袋理论”，解释了为什么蛋白质能够在水溶液中快速、有效地找到其天然构象。此外，还讨论了溶液中宏观热力学参数（如pH、离子强度）对分子稳定性的影响。 第二章：生物膜的物理化学 生物膜是生命活动的基本边界。本章从物理学的角度解析了脂质双分子层的形成机制和结构特性。详细介绍了磷脂的分子结构及其在水相中的自组装行为，重点讨论了膜的流动性和相变（如凝胶相到液相的转变），并解释了温度、胆固醇含量对膜流动性的调节作用。 引入了膜的弯曲模量和刚度等力学参数，分析了膜的张力和应力分布。讨论了膜蛋白的嵌入与运动，包括转运蛋白和离子通道的工作机制，从电化学势的角度阐述了物质跨膜的驱动力。此外，本章还涉及膜的拓扑结构及其在细胞分裂和内吞/外排过程中的物理动力学。 第三章：生物分子机器的动力学 生命活动本质上是一系列分子机器的协同工作。本章聚焦于宏观生物过程的微观动力学基础。 酶催化动力学： 详细分析了米氏方程及其延伸，从过渡态理论的角度解释了酶如何降低反应活化能。讨论了底物结合、产物释放的速率限制步骤，以及变构调节对酶活性的调控机制。 分子马达： 深入研究肌球蛋白、驱动蛋白和组蛋白的运动机制。利用统计力学和随机过程理论，分析了ATP水解驱动下的步进机制，计算了马达的平均速度、步长和效率。讨论了“随机行走”和“爬梯模型”在解释分子运输中的应用。 第二部分：信息处理与信号传导的物理学 第四章：生物电学与离子通道 细胞的电活动是神经科学和生理学的基础。本章建立在经典的电磁学原理之上，解析了细胞膜的电生理特性。 详细推导了能斯特方程和能斯特-普朗克方程，用于计算特定离子的平衡电位和跨膜电流。重点讲解了霍奇金-赫胥胥利（HH）模型的建立过程，该模型成功地描述了动作电位的产生和传播，体现了膜电导率随时间变化的非线性动力学特性。 此外，本章还探讨了电容（膜电容）和电阻（离子通道电导）在细胞电信号集成中的作用，分析了电阻网络理论在描述神经元间信号传递效率中的应用。 第五章：光学与生物成像的物理基础 本章探讨了如何利用光与生物物质的相互作用来获取结构和功能信息。 从波动光学和几何光学的角度，介绍了传统显微镜（明场、相差、DIC）的分辨率限制和成像原理。随后，深入讲解了衍射极限的突破，包括共聚焦显微镜（利用针孔消除离焦光）和受激发射损耗（STED）显微镜的物理机制。 重点阐述了荧光动力学，包括激发态寿命、光漂白过程和FRET（荧光共振能量转移）技术在测量分子间距离上的应用。讨论了利用偏振光分析膜蛋白定向性的方法。 第六章：生物系统中的随机性与信息论 生命系统在分子层面充满了随机性。本章运用统计物理学方法来处理这些随机过程。 介绍了布朗运动在细胞质黏滞环境中的表现，以及它如何影响分子扩散的有效性（爱因斯坦关系在复杂介质中的修正）。通过福克-普朗克方程（Fokker-Planck Equation），描述了细胞内信使分子浓度的随机涨落及其对下游信号网络的概率影响。 引入香农信息论的概念，量化了信号在噪声环境中的传递效率。讨论了生物系统如何通过冗余编码或多通道并行处理来优化信息传输的信噪比。 第三部分：宏观尺度的力学与自组织 第七章：细胞骨架的生物力学 细胞的形态和运动依赖于细胞骨架的动态重塑。本章将细胞骨架视为一个复杂的、受力驱动的材料系统。 详细分析了微管、微丝和中间纤维的材料特性。例如，讨论了微管的动态不稳定性——聚合与解聚的临界条件，以及侧向力或轴向拉力对该平衡的影响。引入了线弹性模型和粘弹性模型来描述细胞的整体力学响应。 探讨了细胞爬行和细胞分裂中的力学过程。通过描述肌动蛋白网络的收缩力和牵引力的产生，结合F-actin/肌球蛋白II的分子模型，解释了细胞如何通过对基质的粘附和拉伸来实现形变。 第八章：群体行为的物理学：群体运动与生物流体 当大量生物单元协同运动时，会涌现出复杂的群体行为。本章关注群体运动的物理学。 以细菌群落、鱼群或鸟群为例，引入了基于个体交互规则的米尔斯模型（Vicsek Model）和受限的Boids模型，解释了“一致性”、“分离”和“邻近”规则如何导致宏观的同步运动和模式形成。 在生物流体方面，本章分析了血液和细胞悬浮液的流变学特性，包括非牛顿流体的性质（如剪切稀化）。讨论了在微流控环境（如毛细血管）中，红细胞的变形和聚集对血液粘度的影响，以及这与血栓形成风险的关联。 第九章：生物系统的复杂性与建模 本章总结了生物物理学的核心方法论：复杂性与简化模型之间的平衡。 讨论了网络理论在生物学中的应用，如蛋白质相互作用网络（PPI）和代谢网络。通过无标度、小世界等拓扑性质，解释了网络如何提高鲁棒性和信息处理能力。 最后，介绍了系统生物学中的微分方程组建模方法，强调了从局部动力学规则推导出整体系统行为（如振荡、稳态）的重要性。本书旨在为读者打下坚实的理论基础，使其能够自信地面对和解决当今生命科学前沿的复杂挑战。

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这本书的语言风格对我而言，是一种非常清新的体验。它成功地在保持学术严谨性的同时，避免了传统教科书那种晦涩难懂的“黑话”堆砌。作者似乎非常懂得读者的需求，总能在关键节点使用精妙的比喻来阐释那些抽象的、肉眼不可见的内部机制。我记得有一处讲解神经冲动如何在髓鞘中“跳跃式”传导时，作者将其比作了电报沿导线的快速传递，这个生动的形象立刻让我那个卡住许久的思维豁然开朗。这种“化繁为简”的能力，绝非易事，它要求作者对知识点有着极高的掌握度，才能提炼出最核心的精髓并用最恰当的方式表达出来。读起来感觉就像是有一位知识渊博、且极富教学天赋的导师在身边娓娓道来，耐心细致，从不急躁，让人倍感亲切，大大降低了学习生理学这座“高山”的入门门槛。

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我对这本书内容详实程度感到非常震撼，特别是它对基础生理学原理的阐述，那种深入骨髓的剖析简直令人叹服。它不是那种泛泛而谈的科普读物，而是实打实地从分子层面开始，层层递进地构建起对生命活动的宏大认知框架。比如，书中对跨膜离子通道的描述，不仅清晰地展示了其结构模型，更是细致地探讨了不同电压和化学信号如何精确调控这些“分子大门”的开启与关闭，这种对动态过程的捕捉能力，远超我之前接触过的任何教材。作者的叙事逻辑非常清晰，每引入一个新的概念，都会有严谨的理论支撑和历史背景的铺垫，让人感觉知识点之间环环相扣，而非孤立的信息堆砌。阅读的过程中，我常常需要停下来，反思一下自己过去对某个生理现象的理解是否过于简化，这本书有效地提升了我对生命系统复杂性的敬畏感，它真正做到了“授人以渔”，教会我们如何像一个真正的生理学家那样去思考和分析问题。

评分☆☆☆☆☆

从实用性和参考价值的角度来看，这本书的价值简直无可估量。我注意到它在章节末尾设置了大量的“案例分析”和“拓展阅读推荐”，这些部分的处理非常贴合现代生物医学研究的前沿动态。案例分析往往选取了最新的临床难题或实验室发现，引导读者将书本上的基础理论应用到实际情境中去，这对于我们这些需要将理论转化为实践的人来说，是无价的宝藏。此外，书中所引用的参考文献列表也极为详尽和权威，涵盖了过去几十年内该领域最具影响力的核心文献，这使得这本书不仅仅是一个知识集合，更像是一张通往专业领域深入研究的导航图。我习惯性地将一些重点概念的索引页做了标记，发现检索效率极高，这说明其编纂时就充分考虑到了读者作为工具书的使用习惯，可见其编者团队的专业素养和对用户体验的深度洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种略带复古的深蓝色调，配上烫金的字体，拿在手里沉甸甸的，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我尤其喜欢它内页的纸张选择，那种微微泛黄的米白色，不仅减轻了长时间阅读的视觉疲劳，也使得那些精密的图表和插画看起来层次分明，色彩还原度极高。那些关于细胞结构和器官系统的手绘图，线条流畅而准确，即便是初次接触这些复杂概念的读者，也能通过这些视觉辅助材料迅速抓住重点。排版上，左右页的留白处理得恰到好处，既保证了文字内容的充实感，又没有让人觉得拥挤，阅读起来非常舒适流畅。书脊的装订也很扎实，翻阅起来毫无费力感，看样子是能经得住反复查阅和长期使用的。总的来说，光是作为一本陈列在书架上的书，它就已经体现出了出版方对知识载体的尊重和用心，从触感到视觉，都传递出一种高质量学术工具书的特质，让人忍不住想立刻翻开它去探索里面的奥秘。

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这本书最让我印象深刻的一点，是它对人体作为一个复杂、相互关联的系统的整体观的强调。许多书籍往往将各个器官系统割裂开来单独讲解，导致我们很容易形成片段化的认知。然而，这本书却始终贯穿着“系统整合”的思路。例如，在讲解呼吸系统的气体交换时，作者会立刻将话题引向血液的缓冲系统和循环系统的输送效率，甚至会穿插提到肾脏对酸碱平衡的长期调节作用。这种宏观的视角，让我深刻理解到，人体内的任何一个微小的生化反应，都不是孤立存在的，而是紧密地耦合在一个庞大而精妙的动态平衡网络之中。这种全景式的理解，极大地拓宽了我对“生命”这一概念的认识边界，让我从一个简单的“部件学习者”升级为了一个能够洞察整体运行逻辑的观察者，这种思维上的提升，远超单纯获取知识本身带来的满足感。

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重医自己出的

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