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生物化學 cover

化學

化學

生物化學

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礎的綜合教材,涵蓋蛋白質結構與功能、代謝、基因表達和調節,強調生物過程底層的化學原理。

難度等級
高級
學術層次
大學部
生物化學蛋白質結構酶催化代謝基因表達信號轉導膜生物學分子進化

01 / 導讀

導讀

引用

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

章節概要

這是起源於盧伯特·斯特賴爾《生物化學》的教材的第九版,2019 年由 W. H. Freeman(Macmillan Learning)出版。它是一部超過一千頁的長篇單卷教材。出版方稱這一版忠實於斯特賴爾原著的完整性,寫作極其清晰,圖示新穎,涵蓋最新的研究技術與進展,並一貫強調生理與醫學上的相關性。它配有 Achieve 在線平臺,出版方稱其中包括交互式電子書、測評和交互式代謝圖。

全書分為若干部分,第一部分題為“生命的分子設計”。下面的概要依照本書及其出版方呈現的該學科的主要主題領域來組織,不把內容歸於具體章節。

生命的分子設計:蛋白質、酶與核酸

全書開篇把生物化學介紹為一門不斷發展的科學,並描繪生命分子的圖景。涉及的領域包括蛋白質的組成與結構、蛋白質如何結合其他分子、研究它們的方法,以及酶:其動力學、催化策略和調節。同一部分還討論 DNA 與 RNA 以及遺傳資訊的流動,並介紹探索核酸、進化和生物資訊學的方法。

膜、轉運與信號傳導

第二個領域是生物膜的生物化學,包括構成膜的脂質和碳水化合物、在膜兩側轉運分子和離子的通道與泵,以及細胞藉以對環境作出反應的信號轉導通路。這個主題領域把蛋白質化學與細胞生理聯繫起來。

代謝

這類教材中篇幅最大的領域是代謝:代謝途徑的基本概念和主題、燃料的分解與細胞能量的產生、光合作用,以及細胞構件的生物合成。出版方對生理與醫學相關性的強調與這一領域尤其相關,Achieve 平臺提供的代謝圖也是如此。

基因表達及其調控

最後一個主要領域涉及細胞的資訊通路:DNA 如何複製與修復,RNA 如何合成與加工,蛋白質如何合成,以及基因表達如何被控制。本書對其主題的描述涵蓋蛋白質結構與功能、代謝、基因表達與調控,這使它與其他領域並列為教材的主要部分之一。

核心概念

蛋白質結構、功能與酶

  • 蛋白質結構與功能:氨基酸序列如何形成三維結構,以及結構如何支撐結合與活性。
  • 酶催化:酶如何加速反應、其動力學如何描述,以及其活性如何被調節。

膜與信號傳導

  • 膜生物學:脂雙層以及跨膜轉運分子的蛋白質。
  • 信號轉導:把信號從細胞外傳到細胞內的通路。

代謝與資訊

  • 代謝:釋放和利用能量並構建細胞組分的反應網絡。
  • 基因表達:資訊從 DNA 經 RNA 到蛋白質的流動及其調控。
  • 分子進化:利用序列比較和生物資訊學理解分子如何演變。

評析

優點

  • 該教材以斯特賴爾之名有著悠久歷史,出版方稱其保持了原著的特點:清晰的寫作、出色的圖示,以及對生理和醫學相關性的關注。
  • 內容範圍足夠廣,可作為整個生物化學課程序列的主要參考,從蛋白質結構到代謝再到基因表達。
  • 第九版配套的在線資源(交互式電子書、測評和交互式代謝圖)有助於自學以及複習代謝通路內容。
  • 一本較短的一學期教材《生物化學:簡明教程》出自同一脈絡,學生可以在兩者之間切換而方法相近。

侷限

  • 篇幅遠超一千頁,一個學期無法讀完,讀者必須有所取捨。
  • 第九版之後已被第十版取代,章節目錄不同,讀者要確保章節引用與手頭的版本對應。
  • 其規模和廣度使它成為參考書規模的教材,而不是溫和的入門讀物;初學者最好先讀較短的教材。

在課程中的定位

在本站的生物化學書目中,伯格等人的這本是綜合性主教材。《生物化學:簡明教程》是同一脈絡的一學期壓縮版。阿普林、安東尼-卡希爾與馬修斯的《生物化學:概念與聯繫》從化學角度切入,以物理和化學原理的定量習題見長。洛奇的《生物化學簡短導讀》和古德塞爾的《生命的機器》面向初學者,古德塞爾的書以細胞中分子的尺度作圖。麥克默裡與貝格利的《生物途徑的有機化學》通過反應機理解釋代謝,與伯格對途徑的敘述相配。可先用洛奇或古德塞爾獲得整體印象,以伯格為主教材,以麥克默裡與貝格利補充機理。

如何使用本書

本書適合已修完普通化學並有一些有機化學和生物學基礎的生物化學、生物學、化學和健康科學本科生。它是完整課程序列的綜合教材,也是以後學習的長期參考書。

按領域規劃閱讀。先學蛋白質結構和酶,它們為後面的一切提供語言。然後根據課程選擇代謝或基因表達,並在課程涉及時查閱膜與信號傳導的內容。代謝通路部分可使用 Achieve 資源(包括代謝圖),課程提供練習題時就多做練習。如果是一學期的課程,按教學大綱指定的領域選讀,而不是通讀全書。章節編號要與第九版對應,並核對指定的頁碼或章節號是否與你手頭的版本一致。