01 / 導讀
導讀
引用
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2021). Lehninger Principles of Biochemistry (8th ed.). W. H. Freeman and Company.
章節概要
第8版共二十八章:一個開篇章節,隨後是三個部分,即結構與催化(第2–12章)、生物能學與代謝(第13–23章)和資訊途徑(第24–28章),書末有習題簡要解答和術語表。出版社稱,這一版圍繞生物化學的基本原理組織,這些原理在全書中都有標示,同時精簡了主題、縮短了章節,全書篇幅也比以往版本有所減少。
第1章:生物化學的基礎(The Foundations of Biochemistry)
位於三個部分之前的唯一一個導論章節,闡明後面各章所依託的基礎。
第一部分 結構與催化:第2–6章
第2章「水,生命的溶劑」(Water, the Solvent of Life)講生物化學發生於其中的介質。第3、4、5章(「胺基酸、肽和蛋白質」;「蛋白質的三維結構」;「蛋白質的功能」)從蛋白質的構件講到它們的結構和作用。第6章「酶」討論生物催化。
第一部分 結構與催化:第7–9章
第7章「碳水化合物與糖生物學」和第8章「核苷酸與核酸」介紹另外兩類生物分子。第9章「基於DNA的資訊科技」介紹把DNA用作資訊的技術。
第一部分 結構與催化:第10–12章
第10章「脂質」之後是第11章「生物膜與轉運」和第12章「生化訊號傳導」,以膜和穿過膜的訊號結束第一部分。
第二部分 生物能學與代謝:第13–16章
第13章「代謝導論」開啟第二部分,隨後是第14章「糖酵解、糖異生和磷酸戊糖途徑」、第15章「動物體內糖原的代謝」和第16章「檸檬酸迴圈」。
第二部分 生物能學與代謝:第17–20章
第17章「脂肪酸分解代謝」和第18章「胺基酸氧化與尿素的生成」繼續講分解代謝途徑。第19章「氧化磷酸化」和第20章「植物中的光合作用與碳水化合物合成」討論兩大能量轉換過程。
第二部分 生物能學與代謝:第21–23章
第21章「脂質生物合成」和第22章「胺基酸、核苷酸及相關分子的生物合成」講合成代謝途徑。第23章「哺乳動物代謝的激素調節與整合」把第二部分收攏起來。
第三部分 資訊途徑:第24–28章
第24章「基因與染色體」之後依次是「DNA代謝」(25)、「RNA代謝」(26)、「蛋白質代謝」(27)和「基因表達的調控」(28)。
核心概念
第1–6章
- 水是生命的溶劑:第2章的主題。
- 蛋白質的結構與功能:三章分別講胺基酸、三維結構和功能。
- 酶:第6章講催化。
第7–12章
- 糖生物學:隨第7章引入的碳水化合物生物學。
- 基於DNA的資訊科技:單獨成章,置於結構部分之內。
- 膜、轉運與訊號傳導:第11、12章。
第13–23章
- 代謝途徑:糖酵解、糖異生、磷酸戊糖途徑、糖原代謝、檸檬酸迴圈、脂肪酸分解代謝和胺基酸氧化。
- 能量轉換:氧化磷酸化與光合作用。
- 激素調節與整合:第23章。
第24–28章
- 資訊途徑:基因與染色體,以及DNA、RNA和蛋白質的代謝。
- 基因表達的調控:第28章。
評析
優點
- 覆蓋全面。 二十八章從水和主要的生物分子類別出發,經過代謝途徑,一直講到基因表達,其中還有關於糖生物學、訊號傳導和哺乳動物代謝整合的章節。
- 以原理為線索的組織。 據出版社介紹,第8版在全書中標明生物化學的基本原理,面向初次學習生物化學的學生。
- 學習支援。 出版社列出了修訂後的章末習題、書末的簡要解答、帶分步標註的圖,以及線上的互動式分子圖和「所需技能」活動,用以複習先修的化學、生物學和數學。
- 可作為與講課對應的參考書。 課程可以不按順序,從許多章中抽取短小的頁碼範圍。下文介紹的波士頓大學2025年秋季課程就是如此,把每一講與具體頁碼範圍而非整章對應起來。
侷限
- 篇幅大。 即使經過出版社所說的精簡,本書仍是一部二十八章的完整教材,一個學期的課程無法全部講完。
- 學期課程偏重。 若只有一個學期,專為一學期入門課程設計的精簡教材《基礎生物化學》(Essential Biochemistry)可能更合適;當課程可以從完整教材中挑選章節時,Lehninger更合適。
- 預設讀者已學過有機化學。 上述波士頓大學課程要求先修兩個學期含實驗的有機化學,且成績須達C或以上。自學者在開始之前,應已能熟練處理化學結構和反應。
在課程中的定位
在生物化學的書中,這是大型的綜合性教材。《基礎生物化學》(Essential Biochemistry)是為一學期的入門課程設計的精簡教材,《生物化學:生命的分子基礎》(Biochemistry: The Molecular Basis of Life)是面向化學基礎有限的學生的入門教材,二者都是更溫和的起點。《生物化學基礎》(Fundamentals of Biochemistry)和《生物化學:概念與聯絡》(Biochemistry: Concepts and Connections)是更強調化學的完整本科教材,Berg等人的《生物化學》(Biochemistry)則是另一部綜合教材;Lehninger與它們同屬可作主教材的選擇。《生命的分子》(The Molecules of Life)通過大分子的物理化學講解生物化學,《生物途徑的有機化學》(The Organic Chemistry of Biological Pathways)通過反應機理講解代謝,二者都可以與Lehninger的第一、二部分並讀。《生物化學:極簡入門》(Biochemistry: A Very Short Introduction)和《生命的機器》(The Machinery of Life)是篇幅短小、不涉及技術細節的書,適合想先有一個概覽的讀者。
如何使用本書
本書寫給初次學習生物化學、具備基礎化學和生物學知識的學生。兩個學期的課程可以依次學習第一部分(第2–12章)和第二部分(第13–23章),第三部分(第24–28章)則講資訊流動。一個學期的課程中,許多教師會從這幾部分中挑選;第9章的DNA技術、第20章的光合作用和第23章的激素整合是自然的取捨點。邊讀邊做章末習題,用書末的簡要解答核對,化學知識生疏時使用線上互動式分子圖和先修技能活動。
課程實例:波士頓大學 BB 421/621
波士頓大學的《生物化學I》(Biochemistry I,BB 421/621,Section A1,2025年秋季,課程表第5版;課程大綱)把第8版列為課程教材,大綱中列出的本書作者為Nelson、Cox和Hoskins;另列有一本實驗手冊和Achieve網站,作為配套資源。大綱沒有把本書標為「必讀」或「推薦」,但其逐講閱讀欄在整個學期中都指定了具體的章節和頁碼。
這份課程表顯示,第一學期可以橫跨全書各部分,而不必按順序閱讀:
- 基礎: 第1章節選、第2章(第43–64頁)講水和pH,以及第13章開頭幾頁講熱力學。
- 蛋白質與酶(持續重點): 第3–6章的選定範圍,另加第12章(第413–415頁)以及第9章中與胺基酸和蛋白質純化相關的頁碼。
- 碳水化合物、脂質與膜: 第7章(第229–254頁中的若干子範圍,另加第258–260頁),以及第10、11章。
- 資訊途徑: 第8、9、24章,之後是第25–27章關於複製、轉錄、遺傳密碼和轉譯的短篇節選。
- 代謝: 僅有第13章的生物能學導論,以及分散在第14章、第16–18章等章節中的維生素與輔酶頁碼。
由此可見一種實用讀法:把Lehninger當作與講課對應的參考書,仔細閱讀指定的短篇範圍。若需要更完整的代謝途徑內容,可接著讀第二部分的相關章節。
版本說明
這門課使用的是第8版,即本頁所列的版本。其閱讀計畫依賴具體頁碼,因此照此閱讀的讀者應使用第8版;其他版本的頁碼和章節可能對不上。
