Handbook of Biomineralization pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Bäuerlein, Edmund 编

出品人:

页数:471

译者:

出版时间:2009-3

价格:2239.00 元

装帧:

isbn号码:9783527318049

丛书系列:

图书标签:

生物矿化
德国
学术
化学
WILEY-VCH
2009
Biomineralization
Biomaterials
Materials Science
Nanomaterials
Mineralogy
Geochemistry
Biology
Chemistry
Crystallography
Bone
Shell

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具体描述

This first comprehensive overview of the modern aspects of biomineralization represents life and materials science at its best: Bioinspired pathways are the hot topics in many disciplines and this holds especially true for biomineralization.

Here, the editor has assembled an international team of renowned authors to provide first-hand research results.

This first of three volumes deals with the biology of biominerals structure formation, with sections on silica-hydrated polysilicondioxide, iron sulfides and oxides, calcium carbonates and sulfates, as well as calcium phosphates.

An interdisciplinary must-have account, for biochemists, bioinorganic chemists, lecturers in chemistry and biochemistry, materials scientists, biologists, and solid state physicists.

《生命矿化：无机物质的诗篇》内容简介在地球漫长的演化史中，生命不仅仅是碳基有机物的集合，更是一系列精妙绝伦的无机合成艺术。从坚硬的骨骼到闪耀的贝壳，从微小的硅藻壳体到震撼人心的珊瑚礁，生物矿化现象遍布我们星球的每一个角落，它们是生命与地质力量和谐共舞的壮丽篇章。本书《生命矿化：无机物质的诗篇》并非仅仅是对“Handbook of Biomineralization”这部巨著的概述，而是旨在深入浅出地探索生命在创造和利用无机物质方面的非凡能力，揭示生物矿化背后蕴含的深刻科学原理、生物学机制以及其对生态系统和人类社会产生的深远影响。我们生活在一个由矿物质构成的世界，而生命，在进化的洪流中，学会了将这些无机元素转化为自身的一部分，构建出形态各异、功能强大的结构。本书将带领读者穿越生命的尺度，从分子层面的生物矿化过程，到宏观生物体的矿化组织，再到地质时间尺度上生物矿化作用对地球环境的改造，展开一幅波澜壮阔的生命矿化画卷。第一章：生命的无机基石——矿物质的起源与生物学意义在本章中，我们将追溯矿物质在地球形成之初的演变，以及生命出现后，如何巧妙地从环境中汲取这些无机元素。我们将探讨常见的生物矿化矿物，如碳酸钙、磷酸钙、二氧化硅、氧化铁等，深入理解它们的化学结构、物理性质以及在自然界中的分布。更重要的是，我们将剖析生命对这些矿物质的“选择”与“改造”，理解生物矿化为何如此普遍，以及它在支持生命活动、提供结构支撑、抵御环境胁迫等方面所扮演的关键角色。我们将审视生命是如何利用这些简单的无机化合物，构建出复杂而精密的生物材料，为生命在地球上的繁荣奠定物质基础。第二章：生物矿化的精妙调控——分子机制的解密生命并非简单地堆砌矿物质，而是进行着极其精妙的调控。本章将深入探讨生物矿化过程中的核心分子机制。我们将聚焦于那些在生物体内负责引导矿物成核、生长、形态和取向的有机分子，例如各种蛋白质、多糖以及脂质。我们将解析这些“生物模板”是如何识别特定的无机离子，如何控制矿物质的结晶过程，如何塑造出精确的晶体结构和宏观形态。从珍珠母的层状结构到骨骼的生物陶瓷，我们将通过具体的例子，展现生物体在纳米尺度上对矿物质形成的精准控制能力。这将揭示生物体是如何在温和的生理条件下，高效地合成出许多在实验室中需要苛刻条件才能获得的矿物材料。第三章：形态万千的矿化生命——从单细胞到多细胞的结构解析生物矿化现象广泛存在于从最简单的微生物到最复杂的脊椎动物的生命体中。本章将以生物体为载体，系统地展现生物矿化的多样性。我们将考察硅藻和甲藻的二氧化硅外壳，它们是海洋初级生产力的重要贡献者。我们将探索软体动物（如牡蛎、蜗牛）和腕足动物的碳酸钙贝壳，理解其不同结构（如文石、方解石）如何赋予其独特的强度和美学价值。我们将深入研究珊瑚礁的形成，这个庞大的生物-地质结构，是如何由微小的珊瑚虫通过碳酸钙骨骼日积月累而形成的，它们不仅是海洋生物多样性的温床，更是地球气候的重要调节者。对于脊椎动物，我们将详细阐述骨骼和牙齿的磷酸钙矿化，揭示其复杂的微观结构（如骨小梁、类骨质）如何实现轻质与高强度的完美结合，以及在生长、修复和运动中的关键作用。第四章：生物矿化与生态系统的互动生物矿化并非孤立的生物过程，它深刻地影响和塑造着我们星球的生态系统。本章将探讨生物矿化在地球生物地球化学循环中的作用。例如，碳酸钙的沉淀和溶解直接影响着海洋的碳酸盐化学，进而影响着海洋酸化。硅质生物的活动对硅循环至关重要，而铁矿化生物则参与着铁的氧化还原过程。我们将考察生物矿化在沉积物形成和地质构造中的贡献，例如，生物矿化形成的化石记录了地球生命的演化历史，而某些生物矿化作用甚至能够影响岩石的形成和改造。此外，我们将审视生物矿化在生态系统功能中的地位，例如，借由生物矿化形成的栖息地（如珊瑚礁、贝壳堤）为其他生物提供了生存空间和庇护所，从而支撑着整个生态系统的健康。第五章：仿生学的启示——从生命矿化中汲取的智慧人类长期以来受到生物矿化现象的启发，并从中汲取灵感，试图模仿生物体的卓越能力来创造新的材料和技术。本章将聚焦于仿生学领域，探讨如何从生物矿化中学习，以解决人类社会面临的挑战。我们将介绍生物启发的矿化过程，例如，如何模拟生物体在常温常压下高效合成高性能陶瓷和复合材料。我们将探讨在生物医学领域的应用，例如，利用生物矿化原理开发新型的骨组织工程支架、药物递送系统以及诊断工具。我们还将展望生物矿化在环境修复、能源存储以及先进制造等领域的光明前景。通过理解生命如何利用最基本的无机物质创造出如此令人惊叹的结构和功能，我们可以为未来的科技发展开辟新的道路。结论：生命矿化的未来展望本书的最后，我们将对生物矿化研究的未来进行展望。我们将讨论当前研究中的未解之谜，例如，生命对矿化过程的精细调控的完整图谱，以及生物矿化在不同演化谱系中的多样性演变。我们还将强调跨学科合作的重要性，包括材料科学、化学、生物学、地质学以及工程学之间的紧密联系，共同推动生物矿化研究的深入发展。最终，我们希望读者能够认识到，生命矿化不仅是自然界最迷人的现象之一，更是理解生命起源、演化以及与地球环境相互作用的钥匙，同时也是为人类可持续发展提供创新解决方案的宝贵源泉。《生命矿化：无机物质的诗篇》将是一次引人入胜的科学探索之旅，它将改变你对生命以及构成我们世界的物质的看法。它将揭示，在那些看似冰冷的矿物质中，蕴藏着生命最深沉的智慧和最动人的创造力。