生物有機(jī)光化學(xué)

內(nèi)容概要

本書深入系統(tǒng)地論述了有機(jī)光化學(xué)與相關(guān)生物化學(xué)和生命科學(xué)的學(xué)科交叉方面的科學(xué)問(wèn)題。系統(tǒng)地闡述了光合作用的最新進(jìn)展，從輔酶NAD（P）H煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸及其脫氫酶分子層面上探討了光合作用中的重要基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，論述了視覺(jué)光化學(xué)的最新進(jìn)展，對(duì)視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞以及視紫紅質(zhì)分子等方面的重要研究進(jìn)展做了充分論述。本書對(duì)光敏化、光醫(yī)學(xué)、紫外光的效應(yīng)和臭氧光化學(xué)、生物發(fā)光與生命光化學(xué)等重要科學(xué)問(wèn)題做了詳盡的論述；對(duì)花朵的光化學(xué)現(xiàn)象、微生物與光化學(xué)、游離基與光化學(xué)等新問(wèn)題的論述能夠引起讀者的廣泛興趣。    本書可作為從事有機(jī)化學(xué)、光化學(xué)、藥物化學(xué)、植物化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、生物化學(xué)、石油化學(xué)、化學(xué)工業(yè)、材料化學(xué)、生命科學(xué)等方面的科技人員和高等院校相關(guān)專業(yè)師生的參考書，也可以作為有機(jī)化學(xué)、光化學(xué)、生命科學(xué)等專業(yè)的本科生和研究生的教材。

書籍目錄

前言第1章  緒論  參考文獻(xiàn)第2章  光合作用的基本原理  2.1  引言  2.2  光系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)    2.2.1  光系統(tǒng)II蛋白復(fù)合物    2.2.2 光系統(tǒng)I蛋白復(fù)合物    2.2.3 細(xì)胞色素b6f蛋白復(fù)合物  2.3  光合作用能量傳遞與電子傳遞    2.3.1  類囊體膜上光能的吸收與傳遞    2.3.2  光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移    2.3.3  循環(huán)電子傳遞  2.4  ATP合成光合磷酸化  2.5  光呼吸與光合放氧    2.5.1  光呼吸    2.5.2  放氧與水的裂解  2.6  CO2固定  2.7  光合作用的人工模擬    2.7.1  二元體系    2.7.2  三元的C—P—Q體系    2.7.3  三元的C—P—P體系    2.7.4  五元體系    2.7.5  超分子和自組裝體系    參考文獻(xiàn)第3章生物光化學(xué)與輔酶NAD（P）H  3.1  光合作用中的NAD（P）H      3.1.1  概念    3.1.2  NAD（P）H及其模型分子研究    3.1.3  光合作用中NAD（P）H在還原過(guò)程中的生成    3.1.4  光系統(tǒng)中NAD（P）H      3.1.5  CO2的轉(zhuǎn)化和C3、C4途徑中的NAD（P）H    3.1.6  NADP+最終對(duì)水氧化的復(fù)雜酶催化過(guò)程探討  3.2  其他光合作用及其模擬    3.2.1  海洋里的光合作用    3.2.2  細(xì)菌與光合作用    3.2.3  模擬光合作用制氫  3.3  光合作用中的NAD（P）H小結(jié)    參考文獻(xiàn)第4章  光敏化作用  4.1  機(jī)理  4.2  敏化劑  4.3  氧和活性氧    4.3.1  氧    4.3.2  單重態(tài)氧1O2    4.3.3  超氧自由基    4.3.4  羥基自由基    4.3.5  過(guò)氧化氫  4.4  光敏劑引起的反應(yīng)  4.5  光敏作用的生物化學(xué)    4.5.1  碳水化合物和醇類    4.5.2  類脂    4.5.3  氨基酸    4.5.4  蛋白    4.5.5  核酸堿基    4.5.6  核酸    4.5.7  其他生物分子    4.5.8  細(xì)胞和細(xì)胞器  4.6  日常生活中的光敏化現(xiàn)象    4.6.1  藥物的光敏性    4.6.2  食物的光敏化現(xiàn)象  4.7  光活化農(nóng)藥    參考文獻(xiàn)第5章  光醫(yī)學(xué)  5.1  光動(dòng)力治療    5.1.1  光動(dòng)力治療的原理和要求    5.1.2  國(guó)際狀況和在我國(guó)的發(fā)展    5.1.3  PDT用光敏劑    5.1.4  用于PDT的其他光敏劑    5.2  小兒黃疸病和皮膚病的光療    5.2.1  小兒黃疸病的光療    5.2.2  皮膚病的光療  5.3  生命科學(xué)中的熒光化學(xué)傳感器    5.3.1  金屬離子傳感器      5.3.2  中性和陰離子的傳感器    參考文獻(xiàn)第6章  視覺(jué)光化學(xué)  6.1  基本問(wèn)題    6.1.1  概念    6.1.2  視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞    6.1.3  視紫紅質(zhì)與視黃醛  6.2  視覺(jué)光化學(xué)研究進(jìn)展    6.2.1  視覺(jué)中分子異構(gòu)化與飛秒受激拉曼光譜    6.2.2  視覺(jué)光化學(xué)相關(guān)的晶體學(xué)    6.2.3  視色素光化學(xué)    參考文獻(xiàn)第7章  生物發(fā)光與生命光化學(xué)  7.1  生物發(fā)光    7.1.1  生物發(fā)光的機(jī)理      7.1.2 幾種典型的生物發(fā)光系統(tǒng)    7.1.3  研究生物發(fā)光的意義  7.2  生命體系與光化學(xué)    7.2.1  光受體蛋白    7.2.2  花朵的光化學(xué)現(xiàn)象    7.2.3  游離基與生物有機(jī)光化學(xué)  7.3  光與人類健康    7.3.1  光與細(xì)菌和病毒的作用    7.3.2  光消毒    參考文獻(xiàn)第8章  紫外線的效應(yīng)和臭氧光化學(xué)  8.1  紫外線的效應(yīng)    8.1.1  紫外線對(duì)人的有益作用    8.1.2  核酸光化學(xué)    8.1.3  損傷DNA的修復(fù)    8.1.4  防曬  8.2  臭氧光化學(xué)    8.2.1  臭氧的作用    8.2.2  臭氧光化學(xué)    8.2.3  影響臭氧消耗的因素及對(duì)策    8.2.4  相應(yīng)措施    參考文獻(xiàn)后記圖版

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　生物有機(jī)光化學(xué)的研究具有重要的科學(xué)意義。它是研究生物體或生物吸收光能以后的一系列分子變化過(guò)程，是在分子水平上研究光生物過(guò)程，通常簡(jiǎn)稱生物光化學(xué)（photobiochemistry or boilogical photochemistry）。一般來(lái)說(shuō)，生物有機(jī)光化學(xué)涉及光合作用、視覺(jué)光化學(xué)、游離基光化學(xué)等內(nèi)容。光合作用是生物光化學(xué)的核心內(nèi)容，然而光合作用最本質(zhì)的科學(xué)問(wèn)題屬于化學(xué)問(wèn)題，只有從分子層面進(jìn)一步搞清楚其中酶與輔酶參與的化學(xué)反應(yīng)，才能接近自然界的本來(lái)面目?！　×硗猓瑥慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重大需求來(lái)看，世界面臨著巨大的人口問(wèn)題。由于人口問(wèn)題導(dǎo)致的糧食危機(jī)對(duì)人類生存和發(fā)展有嚴(yán)重影響，全球范圍內(nèi)耕地面積的減少，說(shuō)明了提高糧食和其他作物產(chǎn)量的緊迫性?！　纳锕饣瘜W(xué)的角度來(lái)研究光合作用，特別是從酶與輔酶參與的化學(xué)反應(yīng)切入，容易使研究工作深入，取得較大的突破。光合作用是維持地球上全部生命的最根本的反應(yīng)。光合作用把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物。光合作用是在葉綠體中完成的，葉綠體中分布著多種捕捉光能的色素，其中最主要的就是使植物呈現(xiàn)綠色的葉綠素。葉綠素是一種取代四吡咯化合物，其中四個(gè)氮原子絡(luò)合了一個(gè)鎂原子。葉綠素的另一個(gè)明顯的特征是存在葉綠醇，它是一個(gè)疏水性很高的二十醇，它通過(guò)與葉綠素側(cè)鏈上的羧基的酯化而與葉綠素鍵連。葉綠素a是吡咯環(huán)上一個(gè)位置被甲基取代，而葉綠素b則是這個(gè)位置被醛基取代，這就是葉綠素a與葉綠素b的不同之處。葉綠素a和葉綠素b吸收光的范圍是不同的，葉綠素a為藍(lán)綠色，在460nm沒(méi)有明顯的吸收，而葉綠素b為橄欖綠色，在460nm有極強(qiáng)的吸收，這兩種葉綠素對(duì)太陽(yáng)光的吸收有互補(bǔ)性。在波長(zhǎng)范圍500～600nm內(nèi)葉綠素對(duì)光的吸收非常弱，但并不是所有的植物都是這樣，藍(lán)藻和紅藻含有捕光豐富的色素，能夠利用那些不被葉綠素強(qiáng)吸收的陽(yáng)光。在每一個(gè)葉綠體中都有類囊體片堆積，類囊體片中形成類囊體膜，光反應(yīng)就發(fā)生在這些物質(zhì)上。葉綠素分子中的電子捕獲光能，激發(fā)態(tài)的電子以電子傳遞鏈方式沿一系列受體流動(dòng)，在這個(gè)發(fā)生在明處的光反應(yīng)中，水分子被氧化成氧分子進(jìn)入大氣；同時(shí)，類囊體膜驅(qū)出的質(zhì)子參與了ATP的形成，這里的關(guān)鍵是激發(fā)態(tài)的電子將NADP+還原為NAD（P）H、ATP和NAD（P）H儲(chǔ)藏的化學(xué)能用于光合作用的第二步中糖類的化學(xué)合成，這個(gè)發(fā)生在類囊體膜外部基質(zhì)的暗處，因而光合作用的第二步也叫暗反應(yīng)。來(lái)自大氣中的C0。與五碳糖結(jié)合，五碳糖來(lái)自三碳糖，這個(gè)過(guò)程不是簡(jiǎn)單的。驅(qū)使碳水化合物生物合成的能量就是ATP儲(chǔ)藏的能量和NAD（P）H的還原能。

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