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膜蛋白結構動力學(第2版科學出版社十四五普通高等教育本科規劃教材)/中國科學院大學本科生教學輔導書系列

  • 作者：張凱|責編:王玉時//韓書雲
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030788481
  • 出版日期：2024/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：322
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    膜蛋白在生命細胞中扮演著多種重要的角色，與分子生物學、醫藥、農業、生物技術等領域密切相關。針對膜蛋白的結構-功能研究是結構生物學中最活躍的前沿領域之一。本書從化學動力學角度探討膜蛋白結構與功能的關係問題，對生物膜膜電位的物理性質及其生物學意義進行了系統性的介紹，基於膜電位驅動力模型對多種膜蛋白家族的功能機制給予了深入淺出的分析和闡釋。此外，為了方便開展教學，本書還配套教學課件供授課教師參考。
    本書可以作為生物學和物理學專業本科生與研究生的結構生物學輔助教材，也可以作為相關研究領域科研人員的專業參考書。
作者介紹
張凱|責編:王玉時//韓書雲
    張凱，中國科學院生物物理研究所研究員，中國科學院大學生命科學學院教授。1992年於美國俄勒岡大學物理系獲得博士學位。
目錄
序言
前言
第一章  膜蛋白
  1.1  生物膜與膜蛋白
  1.2  細胞能量系統的「三駕馬車」
  1.3  膜蛋白的結構研究
  1.4  膜蛋白分類和結構穩定因素
  1.5  β桶型膜蛋白
  小結與隨想
  習題及思考題
第二章  生物膜與膜蛋白的相互作用
  2.1  生物膜的構成及性質
    2.1.1  生物膜的一般性質與化學組成
    2.1.2  脂分子的物理聚集態
    2.1.3  表面張力與內部壓力
    2.1.4  吉布斯自由能與玻爾茲曼方程
    2.1.5  生物膜與膜蛋白分子的相互作用
  2.2  疏水失配
  2.3  膜電位與膜蛋白
    2.3.1  制約膜蛋白分子取向的「正電在內規則」
    2.3.2  膜電位——「活」細胞的標誌
    2.3.3  跨膜的電荷遷移與膜電位的成因
    2.3.4  膜電位電場及膜蛋白的影響
    2.3.5  靜電驅動力與膜蛋白的構象變化
  小結與隨想
  習題及思考題
第三章  化學動力學基礎
  3.1  ?促反應中的化學動力學
  3.2  自由能景觀函數
    3.2.1  自由能景觀圖
    3.2.2  關於耗散熱、速率與效率
    3.2.3  最小阻抗通路
  3.3  熱力學與化學動力學的關係
    3.3.1  熱力學與動力學的區別和聯繫
    3.3.2  將?視為一個灰箱
    3.3.3  佔有率能差
    3.3.4  底物結合步驟的進一步分解
  3.4  雙穩態模型
    3.4.1  雙穩態模型及其參數
    3.4.2  別構調控
    3.4.3  膜電位對雙穩態模型的修正
    3.4.4  配體結合能與雙穩態的關係
  小結與隨想
  習題及思考題
第四章  二級主動轉運蛋白
  4.1  轉運蛋白的一般概念
  4.2  MFS家族轉運蛋白
    4.2.1  MFS家族轉運蛋白的保守三維結構
    4.2.2  理解能量偶聯的關鍵科學概念
    4.2.3  轉運蛋白分類及機制差異

    4.2.4  關於膜電位驅動原理的普適性
  4.3  APC家族
  4.4  CPA家族鈉-氫交換泵
    4.4.1  NhaA及其同源蛋白
    4.4.2  CPA3分支的唯一成員Mrp
  4.5  RND轉運蛋白及AcrB的協同性
    4.5.1  AcrB複合體的三維結構
    4.5.2  AcrB的三衝程機制
    4.5.3  質子化事件和能量偶聯
    4.5.4  AcrB複合體三個亞基之間的協同性
    4.5.5  單亞基RND轉運蛋白MmpL3的結構和轉運機制
    4.5.6  膽固醇轉運蛋白NPC1
  4.6  EAAT——轉運與通道雙功能蛋白
  小結與隨想
  習題及思考題
第五章  ATP驅動的跨膜轉運
  5.1  ATP水解?的共性和多樣性
  5.2  P型ATP?——ATP驅動的離子泵
    5.2.1  P型ATP?的共性結構
    5.2.2  肌質網鈣泵
    5.2.3  ATP水解驅動的質子泵
    5.2.4  Post-Albers循環及解離態儲能機制
  5.3  ABC轉運蛋白
    5.3.1  ABC轉運蛋白分類及一般結構
    5.3.2  甲型ABC輸出蛋白
    5.3.3  甲型ABC輸入蛋白
  5.4  脂多糖轉運系統
  小結與隨想
  習題及思考題
第六章  通道蛋白
  6.1  離子通道的一般概念
  6.2  離子通道的一般結構和共有開關機制
    6.2.1  四聚體水通道
    6.2.2  KcsA鉀離子通道
    6.2.3  離子通道的疏水涵閘
  6.3  機械力敏感通道
    6.3.1  MscS和MscL通道
    6.3.2  Piezo通道
  6.4  電壓門控離子通道
    6.4.1  電壓感測器的滑動-搖滾機制
    6.4.2  門控電荷
  6.5  快失活、慢失活及各類抑製劑
    6.5.1  通道的快失活
    6.5.2  通道的慢失活和脫敏
    6.5.3  通道抑製劑
  6.6  配體門控離子通道
    6.6.1  四聚體鉀離子通道中的鈣離子調控機制
    6.6.2  四聚體受體通道
    6.6.3  三聚體受體通道
    6.6.4  五聚體受體通道

    6.6.5  TRIC離子通道
    6.6.6  CALHM通道
  6.7  溫度門控離子通道
    6.7.1  TRP家族通道蛋白的功能多樣性
    6.7.2  TRP結構
    6.7.3  雙穩態溫度門控的一般機制
  6.8  ClC氯離子通道
    6.8.1  ClC蛋白分子的總體結構
    6.8.2  通道抑或交換泵
    6.8.3  ClC蛋白的功能切換
    6.8.4  ClC轉運機制的結構基礎
  小結與隨想
  習題及思考題
第七章  能量轉化相關膜蛋白
  7.1  ATP合?
    7.1.1  ATP合?的基本結構
    7.1.2  F1部分的ATP合成機制
    7.1.3  FO部分的轉動機制
    7.1.4  V-ATPase型質子泵
  7.2  光合作用
    7.2.1  細菌視紫紅質蛋白
    7.2.2  葉綠體與光系統
    7.2.3  光系統複合體的結構
  7.3  呼吸鏈複合體-Ⅰ
    7.3.1  基本結構和能量偶聯的一般機制
    7.3.2  關於複合體-Ⅰ的若干關鍵科學問題
  7.4  ?氧化?驅動的質子泵
    7.4.1  ?氧化?的一般機制
    7.4.2  關於質子泵浦的關鍵科學問題
    7.4.3  ?氧化?複合體結構
  小結與隨想
  習題及思考題
第八章  信號轉導相關膜蛋白——GPCR
  8.1  GPCR信號通路
    8.1.1  GPCR蛋白的分類
    8.1.2  GPCR蛋白介導的信號通路
    8.1.3  GPCR蛋白的結構研究
  8.2  A類GPCR結構和共性結構元件
    8.2.1  GPCR蛋白的一般結構
    8.2.2  A類GPCR中的保守模體
    8.2.3  GPCR蛋白激活過程的簡化模型
  8.3  「質子轉移」激活機制
    8.3.1  基態-激發態之間的結構差異
    8.3.2  質子轉移與激發變構
    8.3.3  保守模體在激發變構中的角色
    8.3.4  A類GPCR的共性激活機制
  8.4  GPCR激活過程的熱力學分析
  小結與隨想
  習題及思考題
參考文獻

附錄
  附錄1  符號定義
  附錄2  常用熱力學常數及換算
  附錄3  中英文對照表
  附錄4  常用動力學基本公式
結束語
致謝
第一版後記

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