生物学

莱宁格生物化学原理

David L. Nelson; Michael M. Cox

莱宁格生物化学原理 cover

生物化学权威教材,全面覆盖生物分子、代谢途径和细胞过程,通过清晰解释和问题解决支持帮助学生理解生命的分子基础。

需要的基础

建议先学普通化学、有机化学与细胞生物学入门;酶学和代谢推导之前,可复习酸碱平衡、化学键、能量变化及基础概率。

版次
8
出版年份
2021
难度等级
高级
学术层次
本科
生物化学新陈代谢蛋白质结构酶动力学分子生物学生物能学细胞生物学代谢途径

01 / 导读

导读

引用

Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2021). Lehninger Principles of Biochemistry (8th ed.). W. H. Freeman and Company.

章节概要

第8版共二十八章:一个开篇章节,随后是三个部分,即结构与催化(第2–12章)、生物能学与代谢(第13–23章)和信息途径(第24–28章),书末有习题简要解答和术语表。出版社称,这一版围绕生物化学的基本原理组织,这些原理在全书中都有标示,同时精简了主题、缩短了章节,全书篇幅也比以往版本有所减少。

第1章:生物化学的基础(The Foundations of Biochemistry)

位于三个部分之前的唯一一个导论章节,阐明后面各章所依托的基础。

第一部分 结构与催化:第2–6章

第2章“水,生命的溶剂”(Water, the Solvent of Life)讲生物化学发生于其中的介质。第3、4、5章(“氨基酸、肽和蛋白质”;“蛋白质的三维结构”;“蛋白质的功能”)从蛋白质的构件讲到它们的结构和作用。第6章“酶”讨论生物催化。

第一部分 结构与催化:第7–9章

第7章“碳水化合物与糖生物学”和第8章“核苷酸与核酸”介绍另外两类生物分子。第9章“基于DNA的信息技术”介绍把DNA用作信息的技术。

第一部分 结构与催化:第10–12章

第10章“脂质”之后是第11章“生物膜与转运”和第12章“生化信号传导”,以膜和穿过膜的信号结束第一部分。

第二部分 生物能学与代谢:第13–16章

第13章“代谢导论”开启第二部分,随后是第14章“糖酵解、糖异生和磷酸戊糖途径”、第15章“动物体内糖原的代谢”和第16章“柠檬酸循环”。

第二部分 生物能学与代谢:第17–20章

第17章“脂肪酸分解代谢”和第18章“氨基酸氧化与尿素的生成”继续讲分解代谢途径。第19章“氧化磷酸化”和第20章“植物中的光合作用与碳水化合物合成”讨论两大能量转换过程。

第二部分 生物能学与代谢:第21–23章

第21章“脂质生物合成”和第22章“氨基酸、核苷酸及相关分子的生物合成”讲合成代谢途径。第23章“哺乳动物代谢的激素调节与整合”把第二部分收拢起来。

第三部分 信息途径:第24–28章

第24章“基因与染色体”之后依次是“DNA代谢”(25)、“RNA代谢”(26)、“蛋白质代谢”(27)和“基因表达的调控”(28)。

核心概念

第1–6章

  • 水是生命的溶剂:第2章的主题。
  • 蛋白质的结构与功能:三章分别讲氨基酸、三维结构和功能。
  • 酶:第6章讲催化。

第7–12章

  • 糖生物学:随第7章引入的碳水化合物生物学。
  • 基于DNA的信息技术:单独成章,置于结构部分之内。
  • 膜、转运与信号传导:第11、12章。

第13–23章

  • 代谢途径:糖酵解、糖异生、磷酸戊糖途径、糖原代谢、柠檬酸循环、脂肪酸分解代谢和氨基酸氧化。
  • 能量转换:氧化磷酸化与光合作用。
  • 激素调节与整合:第23章。

第24–28章

  • 信息途径:基因与染色体,以及DNA、RNA和蛋白质的代谢。
  • 基因表达的调控:第28章。

评析

优点

  • 覆盖全面。 二十八章从水和主要的生物分子类别出发,经过代谢途径,一直讲到基因表达,其中还有关于糖生物学、信号传导和哺乳动物代谢整合的章节。
  • 以原理为线索的组织。 据出版社介绍,第8版在全书中标明生物化学的基本原理,面向初次学习生物化学的学生。
  • 学习支持。 出版社列出了修订后的章末习题、书末的简要解答、带分步标注的图,以及在线的交互式分子图和“所需技能”活动,用以复习先修的化学、生物学和数学。
  • 可作为与讲课挂钩的参考书。 课程可以不按顺序,从多个章节中抽取较短的页码范围来用。波士顿大学2025年秋季的生物化学I课程表(见下文)正是这样做的:每一讲对应具体页码,而不是整章。

局限

  • 篇幅大。 即便经过出版社所说的精简,本书仍是一部二十八章的完整教材,一个学期的课程无法全部讲完。
  • 学期课程偏重。 若只有一个学期,专为一学期入门课程设计的精简教材《基础生物化学》(Essential Biochemistry)可能更合适;当课程可以从完整教材中挑选章节时,Lehninger更合适。
  • 以有机化学为前提。 采用本书的波士顿大学课程要求先修两个学期带实验的有机化学,且成绩在C及以上。自学者开始前应已熟悉化学结构和化学反应。

在课程中的定位

在生物化学的书中,这是大型的综合性教材。《基础生物化学》(Essential Biochemistry)是为一学期的入门课程设计的精简教材,《生物化学:生命的分子基础》(Biochemistry: The Molecular Basis of Life)是面向化学基础有限的学生的入门教材,二者都是更温和的起点。《生物化学基础》(Fundamentals of Biochemistry)和《生物化学:概念与联系》(Biochemistry: Concepts and Connections)是更强调化学的完整本科教材,Berg等人的《生物化学》(Biochemistry)则是另一部综合教材,与Lehninger同属可作主教材的选择。《生命的分子》(The Molecules of Life)通过大分子的物理化学讲解生物化学,《生物途径的有机化学》(The Organic Chemistry of Biological Pathways)通过反应机理讲解代谢,二者都可以与Lehninger的第一、二部分并读。《生物化学:极简入门》(Biochemistry: A Very Short Introduction)和《生命的机器》(The Machinery of Life)是篇幅短小、不涉及技术细节的书,适合想先有一个概览的读者。

如何使用本书

本书写给初次学习生物化学、具备基础化学和生物学知识的学生。两个学期的课程可以依次学习第一部分(第2–12章)和第二部分(第13–23章);第三部分(第24–28章)讲遗传信息的流动。一个学期的课程中,许多教师会从这几部分中挑选;第9章的DNA技术、第20章的光合作用和第23章的激素整合是自然的选择点。边读边做章末习题,用书末的简要解答核对,化学知识生疏时使用在线交互式分子图和先修技能活动。

课程实例:波士顿大学 BB 421/621

波士顿大学的“生物化学I”(Biochemistry I,BB 421/621,A1班,2025年秋季,课程表第5版;课程大纲)将第8版列为课程教材,大纲中列出的本书作者为Nelson、Cox和Hoskins;另列有一本实验手册和Achieve网站作为配套资源。大纲没有把本书标为“必读”或“推荐”,但逐讲的阅读栏在整个学期中都指定了具体的章节和页码。

这份课程表显示,第一学期可以跨越本书的各部分,而不是按顺序推进:

  • 基础: 第1章节选、第2章(第43–64页)讲水与pH,以及第13章开头几页讲热力学。
  • 蛋白质与酶(持续重点): 第3–6章的选定范围,另加第12章(第413–415页),以及第9章中与氨基酸和蛋白质纯化相关的页码。
  • 碳水化合物、脂质与膜: 第7章(第229–254页中的若干分段,另加第258–260页)、第10章和第11章。
  • 信息途径: 第8、9、24章,再加第25–27章中关于复制、转录、遗传密码和翻译的简短节选。
  • 代谢: 仅有第13章的生物能学导论,以及散见于第14、16–18章等章节的维生素与辅酶页码。

由此可见一种实用的读法:把Lehninger当作与讲课对应的参考书,精读指定的短篇幅范围。若需要更完整的代谢途径内容,可继续阅读第二部分的相关章节。

版本说明

波士顿大学这门课使用的是第8版,即本页所列版本。其阅读计划依赖具体页码,按此计划阅读的读者应使用第8版;其他版本的页码和章节可能对不上。