Biochemistry: The Molecular Basis of Life（生物化學：生命的分子基礎）

引用

McKee, T., & McKee, J. R. (2020). Biochemistry: The Molecular Basis of Life (7th ed.). Oxford University Press.

章節概要

第7版為精裝本，約940頁，共19章。牛津大學出版社把它定位為一本中級、一學期用的教科書，寫給就讀化學、生物學以及健康與生命科學科系、需要紮實的生物化學入門但不以此為專業方向的學生，並以修過一個單元有機化學的學生為對象。出版社強調三點：化學與生物學之間的平衡，把生化原理放在細胞生理和生物醫學的脈絡中講解；重視解題；以及在健康、農業、工程和鑑識科學領域的應用。章節順序是經典的：先打基礎，再談分子和酵素，接著是篇幅很長的代謝部分，最後是核酸和遺傳資訊的傳遞。

第1–4章：生物化學導論；活細胞；水：生命的基質；能量

在詳細講解任何生物分子之前，書中先安排了四個基礎章節。導論章之後，用一整章介紹活細胞的結構，這與出版社強調把生物化學放在細胞生理脈絡中講解相一致；接著分別以一章談水、一章談能量，後者是代謝各章的熱力學基礎。

第5–6章：胺基酸、胜肽與蛋白質；酵素

接下來是蛋白質的結構與功能，隨後是酵素。後面所有代謝路徑都以這兩章為基礎。

第7–8章：醣類；醣類代謝

醣類是第一類以「結構一章、代謝一章」成對講述的生物分子，醣類代謝一章進而通往有氧產能的各章。

第9–10章：有氧代謝I：檸檬酸循環；有氧代謝II：電子傳遞與氧化磷酸化

有氧代謝分為兩章：先是檸檬酸循環，然後是電子傳遞和氧化磷酸化。

第11–12章：脂質與膜；脂質代謝

脂質結構與生物膜放在一起談，隨後是脂質代謝，重複了第7–8章「先結構、後代謝」的模式。

第13章：光合作用

光合作用獨占一章，安排在有氧能量代謝、電子傳遞和膜的各章之後。配套網站上本章的補充短文包括澱粉和蔗糖代謝以及景天酸代謝。

第14–15章：氮代謝I：合成；氮代謝II：分解

氮代謝分為生合成和分解兩章。配套網站上附屬於這兩章的補充短文（必需胺基酸、核苷酸和血基質的生合成、兒茶酚胺、高血氨症、痛風）顯示了所涉及分子的範圍。

第16章：代謝的整合

本章討論第8–15章中的各條路徑如何彼此協調，是把代謝當作整體來看待的地方。

第17–19章：核酸；遺傳資訊；蛋白質合成

全書以分子生物學收尾：核酸的結構、遺傳資訊的處理以及蛋白質的合成。

核心概念

基礎（第1–6章）

• 活細胞：本書用來安放各種生化過程的結構脈絡。
• 水：生命的介質，獨立成章。
• 能量：理解代謝路徑的熱力學基礎。
• 蛋白質與酵素：胺基酸、胜肽和蛋白質的結構，以及推動生化反應的催化劑。

代謝（第7–16章）

• 醣類代謝：醣類被分解和利用的路徑。
• 檸檬酸循環：能量代謝的核心有氧路徑。
• 電子傳遞與氧化磷酸化：需氧細胞擷取能量的方式。
• 脂質與膜：脂質的結構及其構成的膜，隨後是脂質代謝。
• 光合作用：光能的擷取，有專門一章討論。
• 氮代謝：含氮分子的合成與分解。
• 代謝的整合：各條路徑在生物體內如何協調。

遺傳資訊（第17–19章）

• 核酸：DNA和RNA的結構。
• 遺傳資訊與蛋白質合成：儲存在核酸中的資訊如何被維持並表現為蛋白質。

評析

優點

• 兼顧生物學與化學。 出版社對本書的首要定位，是化學與生物學之間的平衡，以及把生化原理放在細胞生理和生物醫學應用脈絡中講解的做法。全書結構也呼應這一點：前面有專講活細胞的一章，後面有講代謝整合的一章。
• 節奏適合非主修學生。 本書為把生物化學當作更廣泛學位課程一部分的化學、生物學和健康科學學生而寫。水和能量各自獨立成為基礎章，有氧代謝和氮代謝又各分兩章，把難度較高的內容分散到更多、更小的單元中。
• 就其程度而言，代謝部分相當完整。 光合作用和氮代謝都有專門章節，因此不僅適合健康科學學生，也適合植物科學、農學和普通生物學的學生。
• 應用與配套資源。 出版社強調解題以及在健康、農業、工程和鑑識科學中的應用。Oxford Learning Link 配套網站為學生提供各章複習測驗、動畫和影片指南、分子模型、簡短的「Biochemistry in Perspective」與「Biochemistry in the Lab」短文，以及普通化學和有機化學複習入門資料。

局限

• 對於所定位的課程而言篇幅過長。 全書約940頁，內容超出一個學期所能講授的範圍，教師和學生都必須有所取捨。
• 以有機化學為前提。 出版社把本書定位為寫給修過一個單元有機化學的學生。缺少這個背景的學生，在學習酵素和代謝各章之前，需要借助配套網站的入門資料或其他複習資料。
• 分子生物學放在最後且較為簡短。 核酸、遺傳資訊和蛋白質合成只占最後三章，因此希望從資訊傳遞講起或深入講授這部分內容的課程，需要調整順序或另行補充。

在課程中的定位

在這門生物化學課程的書單中，McKee 夫婦的這本書介於簡短入門讀物和完整的主修教科書之間。Mark Lorch 的 Biochemistry: A Very Short Introduction 和 David Goodsell 以插圖為主的 The Machinery of Life 是非技術性的起點，適合作為預習。最接近的替代教科書是 Pratt 和 Cornely 的 Essential Biochemistry：一本精簡的一學期入門教科書，非常重視解題和臨床連結。若需要較廣的代謝內容（包括光合作用）和細胞生理架構，可選 McKee；若想要更精簡的書，可選 Pratt 和 Cornely；源自 Berg、Tymoczko 和 Stryer 大部頭教科書的 Biochemistry: A Short Course 是第三種一學期選擇。

對於繼續深入學習生物化學的學生，下一步是完整的教科書：Voet、Voet 和 Pratt 的 Fundamentals of Biochemistry，Appling、Anthony-Cahill 和 Mathews 的 Biochemistry: Concepts and Connections，把代謝路徑與生理和疾病連結起來的 Miesfeld 和 McEvoy 的 Biochemistry，或是內容全面的 Lehninger Principles of Biochemistry 和 Berg 的 Biochemistry。Kuriyan、Konforti 和 Wemmer 的 The Molecules of Life 以及 McMurry 和 Begley 的 The Organic Chemistry of Biological Pathways，則深化了 McKee 談得較簡略的物理化學和反應機制方面。

如何使用本書

本書適合修一門生物化學課程的生物學、化學、營養學、農學、醫學預科及其他健康相關科系的二年級學生。開始之前，學生應已修過普通化學和一個單元的有機化學；知識生疏的學生應先研讀配套網站上的化學複習資料。

實用的一學期計畫如下：

• 基礎： 第1–6章。化學系學生可以較快讀完第3章（水）和第4章（能量），但不應略過，因為代謝各章以它們為基礎。談蛋白質和酵素的第5章和第6章不可或缺。
• 核心代謝： 第7–10章和第16章，也就是醣類、有氧代謝和代謝的整合。學完課程涵蓋的各條路徑後，再把第16章當作總結來讀。
• 依科系選擇： 健康科學讀第11–12章（脂質與膜）；植物科學和農學讀第13章（光合作用）；若考試涵蓋胺基酸代謝，讀第14–15章（氮代謝）。
• 資訊傳遞： 如果課程包含分子生物學，讀第17–19章；否則留給另外的分子生物學課程。

對所學的每一章都要做習題，並用配套網站的複習測驗檢驗理解。進入下一章之前，先憑記憶畫出每條代謝路徑，再與書中內容核對。