Structural Biology of Membranes
作者：Sumit Tripati, Maninder Singh
出版：Westbury Publishing Ltd.
索书号：Q241/T835/2020/Y
ISBN: 978-1-913229-30-6
藏书地点：武大外教中心
细胞是人体和其他生物体一切生命活动结构与功能的基本单位。体内所有的生理功能和生化反应，都是在细胞及其合成排泄的基质（如细胞间隙中的胶原和蛋白聚糖）的物质基础上进行的。一切动物细胞都被一层薄膜所包裹，这称作细胞膜，为生物膜的一种，它把细胞内容物和细胞的周围环境分割开来。
在地球上出现有生命物质和它由简单到复杂的长期演化过程中，生物膜的出现是一次飞跃，它使细胞能够既独立于环境而存在，又能通过生物膜与周围环境进行有选择的物质交换而维持生命活动。显然，细胞要维持正常的生命活动，不仅细胞的内容物不能流失，且其化学组成必须保持相对稳定，这就需要在细胞和它的环境之间有某种特殊的屏障存在。它能使新陈代谢过程中，经常由细胞得到氧气和营养物质接受各种信息分子和离子，排出代谢产物和废物，使细胞保持稳态，这对维持细胞的生命活动极为重要。因此生物膜是一个具有特殊结构和功能的选择性通透膜，它的主要功能可归纳为：能量转换、物质运送、信息识别与传递。
蛋白质生物合成（synthesis）是细胞合成蛋白质的过程。这个术语有时只用于指蛋白质翻译，但更多的时候它指的是一个多步骤的过程，从氨基酸合成和转录开始，然后用于翻译。多肽链或蛋白质的一个片段的初级结构是多肽链的氨基酸序列，与空间排列无关（除了字母原子的配置）。这个定义不包括二硫键的位置，因此与“共价结构”不相同。这个蛋白家族传递免疫反应的信号，每一个都包含一个或两个跨膜片段。免疫球蛋白（即抗体）由四条肽链组成：两条重链和两条轻链。VH和CH分别表示重链的可变域和保守域；VL和CL表示轻链。可变结构域是抗原的结合位点。为了向细胞内发送信号，这类蛋白质通常与位于质膜细胞质面上的非受体蛋白酪氨酸激酶结合。
蛋白质的生物合成虽然非常相似，但原核生物和真核生物之间是不同的。细胞膜或原生质膜是一种生物膜，它将所有细胞的内部与外部环境分隔开来。细胞膜选择性地渗透离子和有机分子，并控制物质进出细胞的运动。它基本上保护了细胞从外部力量。它由嵌入蛋白质的脂质双分子层组成。细胞膜参与多种细胞过程，如细胞粘附、离子传导和细胞信号传递，并作为细胞外结构的附着表面，包括细胞壁、多醣萼和胞内细胞骨架。细胞膜可以人工重组。进化是现代生物学的基石。它把生物学的所有领域统一在一个理论的保护伞下。物种可以按照一个进化阶梯进行排列，从细菌到“低级”动物，再到“高级”动物，最后再到人类。
膜结构生物学结合膜脂和膜蛋白的最新结构生物学，对膜进行地球物理化学分析，为生物膜提供令人兴奋的描述。生物中除某些病毒外，都具有生物膜。生物膜形态上都呈双分子层的片层结构，厚度约5～10纳米。其组成成分主要是脂质和蛋白质，另有少量糖类通过共价键结合在脂质或蛋白质上。不同的生物膜有不同的功能。膜分子形态包括一个亲水性的极性头部和疏水性的脂肪酰链尾部。这种两亲性特性维持了膜结构的稳定性。亲水性头部朝向水相，疏水性尾部避水彼此聚集，这种作用称为疏水相互作用。脂质分子的双分子层排列实质上是一种熵的效应，满足热力学的稳定性要求，是溶液中氢键、分子间的诱导力、取向力、色散力等作用的综合结果。生物膜的脂质组成种类繁多，而且，还包含一定数量的胆固醇，所以“相”的类别多而复杂。
此外，每一个活细胞要维持其正常的生命活动，必须通过细胞膜从外界及时地吸取营养物质，同时要不断地排出其代谢产物。这些营养物质和代谢产物进出生物膜的方式，根据是否需要膜蛋白的介导分为单纯扩散和膜蛋白介导的跨膜运输两种。根据运输过程中是甭消耗代谢能又把后者分为被动运输和主动运输两种方式。一些物质不需要膜蛋白的帮助，能顺浓度梯度自由扩散，通过膜的脂双层，这种跨膜运输的形式，称为单纯扩散，又称为被动扩散，它不需要消耗能量，是物质跨膜运输中最简单的一种形式。对一些相对较大的极性或带电的分子，如葡萄糖、氨基酸及离子等物质均不能自由通过膜。这些物质的运输均需要有膜蛋白的介导，这些蛋白称膜运输蛋白。根据膜蛋白介导物质运输的形式，又可分为载体蛋白介导和通道蛋白介导两大类型。
《膜结构生物学》一书于2020年由Westbury Publishing Ltd.出版，作者是Sumit Tripati和Maninder Singh。本书共分为8个章节，包括生物学导论、膜蛋白结构生物学、细胞膜的通透性结构、膜酶、主动转运、脂质结构与蛋白质、单价离子通道、能量代谢。各章的内容参考各种公共领域中的来源来进行整合摘取，从而给出了膜领域基本原则的全面概要，从各个方面详细介绍了生物学上膜结构的基本知识及作用机制，为想要进一步了解生物细胞膜结构的研究人员提供了简明易懂的介绍。
生物膜使我们所知道的生命得以存在，它们形成细胞，使有机体的内外分离，通过它们的选择性渗透性控制物质的进出。通过在膜上形成梯度，膜也能使生物体产生能量。此外，它们通过以化学和电子信号的形式发送、接收和处理信息来控制细胞之间的信息流动。《膜结构生物学》一书全面介绍了生物膜的结构及功能，作为分子生物学专业研究读物，知识网络系统，数据资源新颖，内容饱满详实、语言浅显易懂，对于想要学习膜结构生物学的学生及研究人员来说，是一本参考性很强的系统书籍。
总的说来，《膜结构生物学》一书为想要了解细胞膜结构基础知识及研究方法的人员构建了清晰的知识网络，提供了便捷的导读路径，作为分子生物学领域的前沿研究图书，汇集了最新的膜生物学领域观点，是一本值得推荐的专业书籍。
本书目录：
前言
1. 生物学导论
生命简史；
细胞的生命周期；
细胞生物学；
有丝分裂分配；
关于进化论的常见误解；
细胞的分子组成；
分子生物学:遗传及其繁殖
2. 膜蛋白结构生物学
跨膜蛋白质；
电化学电位驱动转运体；
蛋白质结构建模；
基本概念；
蛋白质结构测定；
蛋白质-多糖互作
3. 细胞膜的通透性结构
质膜；
膜的新观点；
内质网膜与细胞膜的关系化合物的渗透；
f型细胞分裂；
考虑环状DNA的拓扑性质；
发展的镶嵌理论；
离子透过细胞膜的渗透
4. 膜酶
酶；
酶的特性；
转移酶（转移酶）；
酶抑制；
基因与蛋白质结构；
ACAT1在动脉粥样硬化中的作用酶的分类；
酶固定化制备生物传感器的研究酶的生命过程；
酶作为生物催化剂
5. 主动转运
蛋白主动运输依赖ATP动力泵；
哺乳动物耐多药转运蛋白；
一基因一蛋白；
环肽；
蛋白质的生物合成
6．脂质结构与蛋白质
脂质结构；
脂锚定蛋白膜蛋白；
脂肪酸结构；
脂肪酸氧化；
脂肪酸的临床意义；
脂蛋白；
脂蛋白代谢的临床意义
脂肪酸合成；
脂质代谢；
脂质和身体活动
7．单价离子通道
钠离子通道的活化与失活
钠离子通道结构
8．能量代谢
介绍；
代谢基础知识；
能量代谢；
电解质平衡中的吸收；
生理复样机制；
代谢途径；
揭示代谢途径的方法；
细胞内的代谢途径被分隔；
代谢分为分解代谢和合成代谢
参考书目
索引
邹娟 武大生科院 博士研究生