Introduction to
Modeling in Physiology and Medicine
代谢结构和调节：新古典主义方法
作者：Claudio Cobelli and Ewart Carson
出版：CRC Press
索书号：Q493/O-16/2020/ Y
ISBN: 978-0-367-50300-0
藏书地点:武大外教中心
人们对能量代谢的基本原理重新产生了兴趣，但大多数人的理解是基于小学教科书中表达的通才的观点。能够分析数千种代谢物的新技术提供了有用的数据，但本身并不能取代对代谢基础的理解。虽然新陈代谢的经典思想也很有价值，但一些早期的想法并没有经受住进一步的研究。这本书提出了一种个人哲学，但基于过去几十年代谢生物化学家广泛接受的内容。
人们对能量代谢的基本原理重新产生了兴趣，但大多数人的理解是基于基础教科书中多面手的观点。能够分析数千种代谢物的新技术提供了有用的数据，但它们本身不能取代对代谢基础的理解。虽然关于新陈代谢的经典观点也很有价值，但一些早期的观点并没有经受住进一步研究的考验。这本书提出了一个个人的哲学，但是基于在过去几十年被代谢生化学家广泛接受的东西。
代谢结构和调节：新古典主义方法是一种研究生物体如何从环境中获取能量和物质，并将其转化为生命过程所需的物质和能量的方法。它使用一些基本的经济学原则，如供求平衡和成本效益分析，来解释和预测生物体的代谢活动。
在这种方法中，生物体被看作是一种追求自身生存和繁殖的最大化的最优化器。生物体从环境中获取的能量和物质被视为资源，而生命过程的不同部分被视为生产活动。因此，生物体的代谢结构可以被看作是一种经济结构，它旨在最大化生命活动的效率和效益。
新古典主义方法还提供了一种解释生物体调节代谢活动的方式。生物体通过调节代谢通路、酶活性和基因表达来响应内部和外部环境的变化。这些调节过程被看作是一种基于反馈和调节的控制系统，旨在使生物体的代谢结构和环境保持平衡。
该方法已经被广泛应用于许多生物领域，如生态学、进化生物学、生理学和生物工程等领域。它不仅提供了一种解释和预测生物代谢活动的新视角，还可以帮助优化生物工程和药物研发等领域的设计和生产。
《代谢结构和调节：新古典主义方法》一书于2020年由CRC Press出版，作者是Claudio Cobelli and Ewart Carson。
《代谢结构和调节：新古典主义方法》一书中，研究人员介绍了代谢结构和调节的基本概念，重点是最近的技术发展，讨论的主题主要包括十个章节。《代谢结构和调节：新古典主义方法》一书从各个方面讲解了代谢结构和调节的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究代谢结构和调节的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。
《代谢结构和调节：新古典主义方法》一书作为代谢结构和调节专业研究读物，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、本书分为十个章节，既讲解了代谢结构和调节的基础知识，还讲解了深入研究代谢结构和调节的应用范围，是一本应用性很强的书籍，对于想要学习研究代谢结构和调节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，读者能够从中了解到代谢结构和调节相关的专业知识以及最新的前沿进展。
总的说来，《代谢结构和调节：新古典主义方法》一书为想要了解代谢结构和调节的研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为代谢结构和调节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。
关于作者：
Raymond S. Ochs是一位生物化学家，在代谢方面拥有30年的职业生涯。此前，他撰写了教科书《生物化学》，将代谢章节贡献给了另一本《生物化学原理》，并共同编辑了作为《代谢调节》出版的文章集。他的研究兴趣涉及肝脏和肌肉的主要途径，包括糖酵解，糖异生，尿素生成，脂肪酸代谢，糖原代谢以及cAMP，Ca2+，二酰基甘油和AMPK的控制。他目前是纽约圣约翰大学的药学教授，教授生物化学、生理学和药物化学。
本书目录：
第一章代谢的角度
1.1系统行为
1.2分析的层次
1.3稳定状态
1.4途径:相互关联的反应
6热力学和动力学:代谢的观点短期与长期控制
参考文献
糖酵解:参考途径
2.1路径的定义
2.2典型糖酵解
2.3糖酵解逻辑
2.4近平衡与代谢不可逆反应
2.5糖酵解中间体的测定
2.6糖酵解中的能量耦合
2.7糖酵解的无通路能量图
2.8移动辅助因子
2.9糖酵解的ATP和ADP
2.10 ATP的历史观
2.11腺嘌呤核苷酸
2.12糖酵解氧化还原辅因子:NAD和NADH
2.13无机磷酸盐作为移动辅助因子
2.14总浓度与游离浓度
2.15腺嘌呤以外的核苷酸
2.16糖酵解有关联参考文献尾注
第三章线粒体和能量产生
3.1线粒体外膜
3.2线粒体内膜交换
3.3克雷布斯循环氧化乙酰辅酶a
3.4克雷布斯循环的途径底物和产物
3.5移动电子载体连接细胞质和线粒体电子传递链的分解代谢
3.6米切尔假说
3.7线粒体状态
3.8电子载体序列
3.9质子梯度的产生、膜电位和Δр的利用
3.9.1复杂I要点3.9.2情结III3.9.3复合体IV及其与移动辅助因子的关系
3.10解偶联3.10.1解耦器与减重3.10.2蛋白质解耦子
3.11线粒体对ATP生成的控制:平衡
3.12 rho°Cell的奇特案例
3.13呼吸全细胞测量
参考文献尾注
第四章通路连通性原理
4.1广泛重叠:糖酵解和糖异生
4.2交叉途径:糖原代谢
4.3立体化学与代谢联系
4.3.1“翻转”与代谢洞察
4.4分隔
4.5扩散
4.6代谢物结合
4.7细胞ATP的稳定性
4.8能量收费
4.9氧化还原辅因子:NAD、NADH、NADP和NADPH
4.10 NAD是监管机构吗?4.10.1 SIRTI4.10.2 PARP4.10.3乳酸DH作为调节酶
4.11运输参考文献尾注酶及其抑制作用
5.1代谢背景下酶的动力学分析
5.2可逆抑制5.2.1竞争抑制5.2.2反竞争(非竞争)抑制5.2.3混合抑制(非竞争性)
5.3双倒数图
5.4酶动力学的应用:钙调神经磷酸酶
5.5不可逆抑制
5.6影响代谢途径的抑制剂
5.7非选择性抑制5.7.1抑制剂5.7.2更多非选择性抑制剂
5.8作为酶的转运体5.8.1大多数细胞内转运蛋白接近平衡5.8.2质膜中的转运
5.9离子通道
5.9.1 通道后5.9.2 K通道5.9.3 作为通道5.9.4 Cl通道
5.10脂质酶学5.10.1磷脂酶A25.10.2蛋白激酶C5.10.2.1甘油二酰基物理状态5.10.2.2二酰基甘油如何激活蛋白激酶C
参考文献尾注
第六章修复途径
6.1肝6.1.1糖原代谢6.1.2糖原合成
6.2骨骼肌6.2.1快肌的能量问题6.2.2胰岛素和收缩对葡萄糖利用的影响6.2.3近平衡酶能被调节吗?6.2.4糖酵解6.2.5慢肌的能量问题
6.3心脏代谢
6.4脂肪6.4.1甘油三酯代谢6.4.2脂肪细胞的内分泌功能6.4.3 PPAR-Gamma与药物反应
6.4.4脂肪细胞类型不同6.4.4.1皮下脂肪与内脏脂肪6.4.4.2棕色脂肪
6.5肠细胞6.5.1激素的产生和反应
6.6肾6.6.1肾脏谷氨酰胺代谢:酸中毒反应
参考文献
第七章蜂窝信号系统
7.1循环AMP7.1.1糖异生作用与cAMP7.1.2 cAMP形成特征
7.2 G蛋白
7.3钙信号
7.4安培作为蜂窝信号7.4.1 amp活化激酶(AMPK)
7.5二酰基甘油与蛋白激酶C
7.6 ATP和NAD是代谢调节剂吗?7.6.1 ATP7.6.2 NAD7.7氧化剂和细胞调节
参考文献
第八章途径和能源贡献
8.1肌酸磷酸激酶系统
8.2利用磷酸肌酸在体内和细胞内的反应:磷酸肌酸的恢复
8.3使用分离线粒体进行能量估算
8.4通过完整细胞的直接耗氧量估算能量
8.5能量和信号重叠
8.6分解代谢与合成代谢再思考
8.7p°细胞:一种没有线粒体能量形成的细胞
参考文献
尾注
第九章代谢的计算机建模研究“，
9.1数据库
9.2通路通量建模及代谢控制分析
9.3代谢控制分析
9.4代谢组学9.4.1代谢产物数据集9.4.2来自商业供应商的结果
第十章代谢相关的医学问题
10.1糖尿病与二甲双胍10.1.1二甲双胍和AMPK10.1.2二甲双胍公认的作用机制:抑制线粒体复合体I10.1.3测量细胞ATP生成对二甲双胍的响应10.1.4 Metformin的可能靶点:AMP脱氨酶10.1.5自由AMP与绑定AMP
10.2其他疾病用二甲双胍
10.3癌症与代谢
10.4癫痫和生酮饮食
10.5微生物组与代谢综合征
10.6先天错误
林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生