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生物化学 cover

化学

化学

生物化学

Jeremy M. Berg; John L. Tymoczko; Gregory J. Gatto, Jr.; Lubert Stryer

英文原名: Biochemistry

一本探索生命分子基础的综合教材,涵盖蛋白质结构与功能、代谢、基因表达和调节,强调生物过程底层的化学原理。

难度等级
高级
学术层次
本科
生物化学蛋白质结构酶催化代谢基因表达信号转导膜生物学分子进化

01 / 导读

导读

引用

Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Gatto, G. J., & Stryer, L. (2019). Biochemistry (9th ed.). W. H. Freeman and Company.

章节概要

这是起源于卢伯特·斯特赖尔《生物化学》的教材的第九版,2019 年由 W. H. Freeman(Macmillan Learning)出版。它是一部超过一千页的长篇单卷教材。出版方称这一版忠实于斯特赖尔原著的完整性,写作极其清晰,图示新颖,涵盖最新的研究技术与进展,并一贯强调生理与医学上的相关性。它配有 Achieve 在线平台,出版方称其中包括交互式电子书、测评和交互式代谢图。

全书分为若干部分,第一部分题为“生命的分子设计”。下面的概要依照本书及其出版方呈现的该学科的主要主题领域来组织,不把内容归于具体章节。

生命的分子设计:蛋白质、酶与核酸

全书开篇把生物化学介绍为一门不断发展的科学,并描绘生命分子的图景。涉及的领域包括蛋白质的组成与结构、蛋白质如何结合其他分子、研究它们的方法,以及酶:其动力学、催化策略和调节。同一部分还讨论 DNA 与 RNA 以及遗传信息的流动,并介绍探索核酸、进化和生物信息学的方法。

膜、转运与信号传导

第二个领域是生物膜的生物化学,包括构成膜的脂质和碳水化合物、在膜两侧转运分子和离子的通道与泵,以及细胞借以对环境作出反应的信号转导通路。这个主题领域把蛋白质化学与细胞生理联系起来。

代谢

这类教材中篇幅最大的领域是代谢:代谢途径的基本概念和主题、燃料的分解与细胞能量的产生、光合作用,以及细胞构件的生物合成。出版方对生理与医学相关性的强调与这一领域尤其相关,Achieve 平台提供的代谢图也是如此。

基因表达及其调控

最后一个主要领域涉及细胞的信息通路:DNA 如何复制与修复,RNA 如何合成与加工,蛋白质如何合成,以及基因表达如何被控制。本书对其主题的描述涵盖蛋白质结构与功能、代谢、基因表达与调控,这使它与其他领域并列为教材的主要部分之一。

核心概念

蛋白质结构、功能与酶

  • 蛋白质结构与功能:氨基酸序列如何形成三维结构,以及结构如何支撑结合与活性。
  • 酶催化:酶如何加速反应、其动力学如何描述,以及其活性如何被调节。

膜与信号传导

  • 膜生物学:脂双层以及跨膜转运分子的蛋白质。
  • 信号转导:把信号从细胞外传到细胞内的通路。

代谢与信息

  • 代谢:释放和利用能量并构建细胞组分的反应网络。
  • 基因表达:信息从 DNA 经 RNA 到蛋白质的流动及其调控。
  • 分子进化:利用序列比较和生物信息学理解分子如何演变。

评析

优点

  • 该教材以斯特赖尔之名有着悠久历史,出版方称其保持了原著的特点:清晰的写作、出色的图示,以及对生理和医学相关性的关注。
  • 内容范围足够广,可作为整个生物化学课程序列的主要参考,从蛋白质结构到代谢再到基因表达。
  • 第九版配套的在线资源(交互式电子书、测评和交互式代谢图)有助于自学以及复习代谢通路内容。
  • 一本较短的一学期教材《生物化学:简明教程》出自同一脉络,学生可以在两者之间切换而方法相近。

局限

  • 篇幅远超一千页,一个学期无法读完,读者必须有所取舍。
  • 第九版之后已被第十版取代,章节目录不同,读者要确保章节引用与手头的版本对应。
  • 其规模和广度使它成为参考书规模的教材,而不是温和的入门读物;初学者最好先读较短的教材。

在课程中的定位

在本站的生物化学书目中,伯格等人的这本是综合性主教材。《生物化学:简明教程》是同一脉络的一学期压缩版。阿普林、安东尼-卡希尔与马修斯的《生物化学:概念与联系》从化学角度切入,以物理和化学原理的定量习题见长。洛奇的《生物化学简短导读》和古德塞尔的《生命的机器》面向初学者,古德塞尔的书以细胞中分子的尺度作图。麦克默里与贝格利的《生物途径的有机化学》通过反应机理解释代谢,与伯格对途径的叙述相配。可先用洛奇或古德塞尔获得整体印象,以伯格为主教材,以麦克默里与贝格利补充机理。

如何使用本书

本书适合已修完普通化学并有一些有机化学和生物学基础的生物化学、生物学、化学和健康科学本科生。它是完整课程序列的综合教材,也是以后学习的长期参考书。

按领域规划阅读。先学蛋白质结构和酶,它们为后面的一切提供语言。然后根据课程选择代谢或基因表达,并在课程涉及时查阅膜与信号传导的内容。代谢通路部分可使用 Achieve 资源(包括代谢图),课程提供练习题时就多做练习。如果是一学期的课程,按教学大纲指定的领域选读,而不是通读全书。章节编号要与第九版对应,并核对指定的页码或章节号是否与你手头的版本一致。