生物无机化学

——Biological Inorganic Chemistry

    者:Robert R. Crichton

    版:Academic Press

号:Q5/928(3)/2019/Y

I S B N   0128117419

藏书地点:武大外教中心

生物化学是指用化学的方法和理论研究生命的化学分支学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究,进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜以及其他物理学、化学技术,对重要的生物大分子(如蛋白质、核酸等)进行分析,以此说明这些生物大分子的多种多样的功能与它们特定的结构关系。

生物化学若以不同的生物为对象,可分为动物生化、植物生化、微生物生化、昆虫生化等。若以生   物体的不同组织或过程为研究对象,则可分为肌肉生化、神经生化、免疫生化、生物力能学等。因研究的物质不同,又可分为蛋白质化学、核酸化学、酶学等分支。研究各种天然物质的化学称为生物有机化学。研究各种无机物的生物功能的学科则称为生物无机化学或无机生物化学。60年代以来,生物化学与其他学科融合产生了一些边缘学科如生化药理学、古生物化学、化学生态学等;或按应用领域不同,分为医学生化、农业生化、工业生化、营养生化等

生物无机化学酝酿于20世纪50年代,诞生于60年代。在短短的半个世纪有了很大发展。回顾这段历史对于人们今后如何开展生命科学中的化学问题研究颇有启发。早在化学与生物学融合而又分化出生物化学的时候,就孕育着从生物化学中再分化的问题。

生物化学研究的对象是各种生物功能分子,生物学家多注意功能,但是化学进入这个领域之后, 注意结构与功能的关系。当时最为直接的结构测定方法是x-射线晶体结构分析,而获得生物大分子单晶是一个难题。当Perutz因其对肌红蛋白和血红蛋白的结构和作用机理研究而获得诺贝尔化学奖时生物无机化学就开始萌芽。于是在生物化学和结构化学之间开始结合,产生了一个以测定生物功能分子结构和阐明作用机理为内容的新领域。

与此同时,在生物化学深入到涉及金属离子的生物过程时,必然地与当时正在迅速发展起来的配位化学结合。原来研究溶液配位化学的主要学者均纷纷研究生物配体和金属离子的溶液化学。R.J.P.WilliamsnD.PerrinK.B.YatzimirskhD.R.Williams等等先后进人这个领域,使之成为生物无机化学的另外一个分支。归结起来,这些实际问题大都涉及无机物的生物效应,或者说生物体对无机 物的应答问题。例如无机药物的作用机理,无机物中毒机理、环境物质和能损伤生物体的机理等。在这类问题的研究中,共同的核心问题是从分子、细胞到整体三个层次回答构成药理、毒理作用的基本化学反应和这些反应引起的生物事件。这类研究促使人们把生物无机化学提高到细胞层次,去研究细胞和无机物作用时细胞内外发生的化学变化。这些化学变化是生物效应的基础。

《生物无机化学》一书是本系列的第三版,本书对分子结构和功能进行了全新的介绍,w提供了一个全面的讨论生物系统中金属在生化方面的作用。2012年成功出版第二版以来,金属在生物学、医学和环境中所扮演的迷人角色已经取得了显著进展。以生物学中的金属和非金属的概述为开端,为生物学家介绍基本的配位化学,为化学家介绍结构和分子生物学,在这个活跃的研究领域为研究者们提供跨学科的支持。

本书进展到讨论金属离子的生物配体,中间代谢和生物能学,以及研究生物系统中金属的方法。这本书还涵盖了金属吸收途径;金属离子的运输、储存和稳态;钠、钾通道和;磷酸镁代谢和光感受器;钙和细胞信号;几种单核锌酶的催化作用,铁的生物化学;以及铜化学和生物化学。此外,书中还讨论了镍和钴酶;锰化学与生物化学;、钨、钒、铬;非金属在生物学;生物矿化;大脑中的金属;金属和神经退化;医药用金属和药品用金属;以及环境中的金属。

《生物无机化学》一书的作者是Robert Crichton,在比利时鲁汶大学理学院任名誉教授。他有40多年的学科教学经验,发表科学论文200余篇,出版专著多部。自1985年以来,他在路易斯安那州纽夫市组织了二十余门生物学金属高级课程,培养了1300多名博士生和博士后,其中许多人是当今该领域的领军人物。

本书主要优势包括:

1. 包括对人体、医学和环境中生物系统中的金属的全面调。

2. 曾获美国文本与学术作者协会颁发的2013年教材优秀奖(第二版)

3. 对比前几版增加了全新的章节。新章节概述基本金属离子的不同功能;诊断和治疗中的有毒金属;晶体与配体场论及其局限性分子轨道理论;研究金属的遗传学和分子生物学方法;更复杂的辅因子及其生物合成;水的光合氧化;人为造成的环境污染等。

除了上述特点,《生物无机化学》一书作为教材还具有其它的优点:

1.  全书为彩色印刷,几乎每段文字都有相应的图片进行解释注释,无论是模式图还是真实的图片。通过这种图形化的描述,让读者可以更加容易的理解文章中的研究理论,也增加了趣味性,让读者在阅读的同时不再感觉枯燥。

2.  语言精准,本文的语言词汇使用专业精准,同许多科学领域书籍相比,本书在写作上的用心程度是非常突出的。

3.  《生物无机化学》一书作者是该领域的领先的研究者,他有40多年的学科教学经验,发表科学论文200余篇,出版专著多部。为本书提供了最可靠和最前沿的研究信息。

4.  对关键词提取让读者查阅更加方便。作者将每个章节的关键词索引列与本书的最后,每个关键词都标注出了详细的出处,查阅起来非常方便。

总之,《生物无机化学》一书在无机生物学领域具有非常高的权威性。它将无机生物学的基本研究内容和当前科研的最新成果整合在一起,无论对于此领域的科研人员还是本科学生都是一本非常难得的科学著作。

 

目录

关于作者

第三版前言

第一章  概述金属在生物学中的作用

第二章  生物学家的基本配位化学

第三章  化学家的结构和分子生物学

第四章  金属离子的生物配体

第五章  中介代谢和生物能学综述

第六章  生物学中研究金属的方法

第七章  金属同化途径

第八章  金属离子的运输、贮存和稳态

第九章  钠和钾-通道和

第十章  磷酸镁代谢和光接收

第十一章 钙细胞信号

第十二章 -路易斯酸和基因调节剂

第十三章 -几乎所有生命所必需的

第十四章 -与二氧反应

第十五章 镍和-进化遗迹

第十六章 锰氧生成与解毒

第十七章 、钨、钒和

第十八章 生物学中的非金属

第十九章 生物的矿化作用

第二十章 金属在大脑中的作用

第二十一章 基于金属的神经退化

第二十二章 金属制药及金属作为药物

第二十三章 环境中的金属

 

 

 

 

 

 

 

                                            (武汉大学生命科学学院研究生 王鑫)