生物物理化学
Biophysical Chemistry
作者：Dagmar Klostermeier, Markus G. Rudolph
出版社：CRC Press
索书号：Q67/K66/2017/Y
ISBN：9781482252231
藏书地点：武大外教中心
生物物理化学是一门通过生物反应热力学、动力学以及生物分子识别等手段系统研究生物大分子的综合学科。因此，生物物理化学具有较强的学科交叉性。
生物热力学，也称宏观生物力能学，它广泛应用了物理学中的热力学理论，即经典热力学的基本定律，并用热力学参数来表达数量关系。机体利用新陈代谢产生的能量来维持正常生命，从热力学角度可定量地测量一个生物化学反应过程或生物过程中一定数量的能量所能完成的工作。因此，生物热力学可被定义为对机体的生物和化学过程中与能量相关的定量研究，重点是生物化学反应和生物过程中的热力学规律和应用，主要内容包括Gibbs 自由能和热力学平衡等热力学规律以及与热力学相关的研究如机体内能量转换、蛋白质结构和结合以及物质跨膜输运等受能量控制的生物化学反应或生物过程。
反应动力学是研究化学反应速率以及各种因素对化学反应速率影响的学科。传统上属于物理化学的范围，但是随着生物领域的崛起，反应动力学逐渐被应用于生物范畴，生物动力学主要研究生物反应过程中各个过程变量，诸如包括细胞生长、底物消耗和产物生产等在活细胞作用下的变化规律，通过探究各种反应条件对这些变量变化速度的影响，运用物理化学原理进行定量描述。生物动力学的研究方法主要包括宏观处理法与质量平衡法。
对与生物大分子常用的表征方法包括光谱分析法、磁共振法、大分子散射法、X射线晶体衍射法、显微图像法以及一些力学测试等。
光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成和相对含量的方法，是以分子和原子的光谱学为基础建立起的分析方法。光谱法分类很多，用物质粒子对光的吸收现象而建立起的分析方法称为吸收光谱法，如紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法和原子吸收光谱法等。利用发射现象建立起的分析方法称为发射光谱法，如原子发射光谱法和荧光发射光谱法等。由于不同物质的原子、离子和分子的能级分布是特征的，则吸收光子和发射光子的能量也是特征的。以光的波长或波数为横坐标，以物质对不同波长光的吸收或发射的强度为纵坐标所描绘的图像，称为吸收光谱或发射光谱。可利用物质在不同光谱分析法的特征光谱对其进行定性分析，根据光谱强度进行定量分析。
磁共振法是研究处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收，从而获得有关生物大分子结构信息的分析方法。磁共振指固体在恒定磁场和高频磁场同时作用下，当恒定磁场与高频磁场的频率满足一定条件时，该固体对高频电磁场的共振吸收现象。具有不同磁性的物质在一定条件下都可能出现不同的磁共振。与电子磁性有关的主要有抗磁共振、顺磁共振和铁磁共振。顺磁共振可用于研究固体的基态能谱以及固体中的相变、弛豫和缺陷等的动力学过程。回旋共振可用于研究半导体和金属的能带结构、载流子有效质量等。核磁共振可用于研究各种固体（包括无机、有机和生物大分子材料）的结构、化学键、相变和化学反应等过程。磁双共振由于可利用其中的一种磁共振来探测另一种磁共振，因而研究它们可获得更多有用信息，如电子-核双共振方法可用来测量超精细和特超精细分裂。
生物大分子的散射法是利用可见光、电子束、X射线及中子辐射在含有生物大分子的非均一介质中传播，使得生物大分子产生散射辐射。通过测量这些散射辐射的强度或频率，可以推算生物大分子的分子量、大小、体积、形状、结构及运动等性质。由于入射线的种类不同，它们与生物大分子相互作用的性质不同，这项技术又可分为弹性光散射、动态光散射、拉曼散射以及X射线和中子的小角散射技术等。它们主要用于测量生物大分子的溶液样品。溶液中生物大分子准弹性散射的一种类型。由于生物大分子在溶液中实际上不断地作扩散运动，或存在如构象变化，聚合或解离等动态行为，使得散射光的频率和相位随时间变化。这种频移属于多普勒效应的性质，可由散射频谱分析法或延迟讯号的自相关分析法测定。
目前生物物理化学发展势头迅猛，未来发展的前沿可能有：(1)性价比更高的各种类型的单细胞基因组深度测序技术；(2)时空分辨力更强的活体和实时超高分辨成像技术；(3)各类面向生命科学的物理化学方法和技术(如单分子探测、光遗传学、核磁、质谱等)的发展；(4)生物体系相互作用的结构和热力学，例如药物和生物大分子间的相互识别；(5)生物分子反应与过程的动力学机理研究；(6)新型生物材料的发明和性质研究；(7)生物现象和过程的理论和模拟研究。
《生物物理化学》一书于2017年由CRC Press出版社出版，作者是Dagmar Klostermeier与Markus G. Rudolph。本书作为研究生物物理化学的专业书记，内容专业详实，语言浅显易懂，除此之外还有以下特点：
1、本书不仅介绍了生物物理化学的基础知识，还详细介绍了研究方法和技术，并结合具体实例的应用，使读者能够更加全面的了解生物物理化学。
2、索引文献丰富，证明了这本书的知识性，真实性。而且，这些索引文献绝大部分都是最新研究，让读者全面了解该领域的前沿进展。
3、在本书的最后，将出现的专业词汇都罗列出来，大大方便了大家在阅读过程中对生物物理化学研究的专业术语的认知。
4、本书最鲜明的特点就是语言浅显易懂，对于初学者有很大的帮助。
本书目录
1. 热力学
2. 动力学
3. 研究方法
4. 附录
兰天 武汉大学生命科学学院 博士研究生