The Routledge Handbook of Evolution and Philosophy

生物无机化学的实用方法

 

作者:Robert R. Crichton, Ricardo O. Louro

出版:Elsevier press

索书号:Q5/P895(2)/2020/Y

ISBN: 978-0-444-64225-7

藏书地点:武大外教中心

 

《生物无机化学的实用方法》(第二版)回顾了光谱学和相关分析技术的使用,以研究含有金属的生物无机系统的复杂结构和机理。每章均概述了该技术,包括相关理论,对它是什么,其工作原理以及如何实际使用该技术评估生物结构的清晰说明。新的章节涵盖了拉曼光谱和分子磁化学,但所有章节均已更新,以反映所讨论技术的最新进展。实际示例,问题和许多彩色图形也包括在内,以说明关键概念。本书专为希望学习生物无机化学关键方法的基础知识和更高级知识的研究人员和学生而设计。介绍有关拉曼光谱学和分子磁化学的新章节,以及贯穿全文的最新数字和内容,始终包括彩色图像,以使分子机理和结构更容易可视化,本书提供有效的示例和问题,以帮助说明和测试读者对每种技术的理解。而且,本书由国际该专业领先的专家撰写,他们使用和教授当今用于分析复杂生物结构的最重要技术。

在简要概述了生物系统的基本元素之后,我们讨论了基本金属离子的功能,以及它们的潜在毒性。讨论了经常引入到我们环境中的有毒金属离子,并且本章以一些在诊断和治疗应用中使用金属离子的示例作为结尾。

本章介绍了配位化合物的电子结构。介绍并概述了量子化学,原子的电子结构,配体场论以及过渡金属化合物的计算化学。许多金属蛋白包含具有不成对自旋的过渡金属离子。本章阐述了分子磁性的基本原理,重点是单核或多核配位环境中的过渡金属离子。金属蛋白与小分子复合物的磁性比较是阐明生物学位点结构与功能关系的重要实验工具。生物学中的电子顺磁共振(EPR)光谱学适用于具有一个(低自旋)或更多(高自旋)未成对电子(即自由基和过渡金属离子络合物)的顺磁性分子。本章介绍了对光谱进行有意义的分析和(生物)化学解释所需的基本现象,即电子赛德曼相互作用,共振,各向异性,饱和度,超精细相互作用和零场相互作用。处理了随机取向样品的粉末粉末谱图的概念,并介绍了其通过单位球面行走进行的计算模拟。自旋计数或定量EPR的生物学关键应用也涉及有效自旋的概念。核磁共振(NMR)光谱是生物分子的结构和功能表征的关键技术。本章向读者介绍了该技术的基础知识,并介绍了一些特定的功能,这些功能源自要分析的分子中金属及其不成对电子的存在。这是逐步进行的,以适应表征日益复杂的分子的需求。提出了一些策略来说明如何通过实验研究顺磁性分子。此处对NMR光谱学的描述是针对不熟悉NMR且对与涉及金属蛋白或蛋白与金属离子之间的相互作用的生物分子工作有关的技术的应用感兴趣的学生或研究人员。

57 铁原子的Mössbauer光谱仪是研究所有类型的材料中的铁的工具,包括生物组织和金属酶。该技术基于57γ射线的共振吸收样品中的铁原子核和所需的化学信息来自超精细相互作用,这种相互作用是由于穆斯堡尔原子的价态壳中的电荷和自旋而在原子核上产生的电场和磁场引起的。测量需要无反冲的γ发射和吸收(穆斯堡尔效应),这发生在固体和冷冻样品中。就实际方面介绍了物理原理。Mössbauer参数的基本解释以铁配合物电子结构的配体场描述形式提供。该方法在生物无机化学中的应用已通过许多选定的实例进行了论证,涉及非血红素和血红素酶以及与小分子活化有关的高价反应中间体。

X射线光谱学可以识别生物和生物无机系统中金属的电子和几何结构及其环境。X射线吸收光谱可分为两个区域。X射线吸收近边缘结构(XANES)可以确定金属(通常是微量元素)的氧化态和配位对称性。通过扩展的X射线吸收精细结构,可以确定准确的金属-配体距离,可以粗略地确定配体的类型,并获得配位数的估计。利用物理和数学近似,我们解释了化学结构与其在X射线吸收光谱(XAS)中的表现之间的关系,并将其转化为相关的生物学实例,例如金属阳离子(VFeNiCuZn,含MoW)的蛋白质。本章介绍拉曼光谱和拉曼散射共振增强的概念。第一部分介绍了振动光谱学的基础知识,并解释了关键术语,例如偶极矩和偶极算子。在对共振拉曼实验和实际方面的讨论之后,将介绍解释共振增强效应的基础理论的细节。在表面增强拉曼光谱的简短讨论之后,介绍了使用共振拉曼光谱的示例,最后简要讨论了时间分辨(激发态)拉曼光谱。

《生物无机化学的实用方法》一书于2020年由Elsevier press出版,作者是Robert R. Crichton, Ricardo O. Louro

《生物无机化学的实用方法》一书中,研究人员介绍了生物无机化学的技术和方法,重点是最近的技术发展,讨论的主题主要包括11个部分,金属在生物学中的作用概述;配体场论和计算化学导论;生物分子核磁共振和金属概论;生物学中的X射线吸收和发射光谱;共振拉曼光谱及其在生物无机化学中的应用;金属蛋白功能分析的电化学方法简介;生物学中的金属研究的遗传和分子生物学方法等。《生物无机化学的实用方法》一书从各个方面讲解了生物无机化学的基础内容和研究方法,旨在为想要进一步研究生物无机化学的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。

《生物无机化学的实用方法》一书作为生物学与化学相结合的专业研究读物,观点新颖独到,内容饱满详实、语言浅显易懂,除此之外,还包括一些其他的特点:

1、本书分为11个部分,既讲解了生物无机化学过程的基础知识,还讲解了深入研究生物无机化学,是一本应用性很强的书籍,对于想要学习如果研究生物无机化学的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。

2、每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写,因此,本书讲解既详细又专业,作者能够从中了解到生物无机化学的实用方法相关的专业知识以及最新的前沿进展。

总的说来,《生物无机化学的实用方法》一书为想要了解生物无机化学的研究方法的人员提供了清晰的导读路径,作为生物无机化学领域的一本前沿研究图书,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

 

本书目录:

1-金属在生物学中的作用概述

罗伯特·里奇顿

2-配体场论和计算化学导论

Matija ZlatarMaja Gruden

3-分子磁化学

格蕾丝·摩根(Grace G. Morgan)和伊琳娜·A·库恩(Irina A.

4- EPR

哈根(WR Hagen

5-生物分子核磁共振和金属概论

InêsB. TrindadeRicardo O.Louro

6- 57铁穆斯堡尔谱和穆斯堡尔参数的基本解释

埃克哈德·比尔

7-生物学中的X射线吸收和发射光谱

马丁·费特斯(Martin C.Feiters)和沃尔夫拉姆·迈耶·克拉克(Wolfram Meyer-Klaucke

8-共振拉曼光谱及其在生物无机化学中的应用

韦斯利·布朗

9-金属蛋白功能分析的电化学方法简介

文森特·富蒙德(Vincent Fourmond)和克里斯托夫·莱格(ChristopheLéger

10-结构生物学技术:X射线晶体学,低温电子显微镜和小角度X射线散射

何塞·布里托(JoséA.Brito)和玛格丽达·阿切尔(Margarida Archer

11-生物学中的金属研究的遗传和分子生物学方法

罗伯特·罗伯森

 

 

林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生