結構生物學

內(nèi)容概要

　　本書以生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))結構與功能的關系為主線，著重介紹結構生物學研究技術中的電子技術和X-射線晶體學技術，貫穿現(xiàn)代分子生物學原理，講述結構生物學基本知識、基礎理論和研究方法，介紹結構生物學的新成果、新進展、今后發(fā)展的趨勢及面臨的挑戰(zhàn)。本書可作為綜合大學、理工科大學以及醫(yī)、農(nóng)、林院校生命科學學院(生物系)本科高年級學生和研究生學習結構生物學的教材和參考用書，也可供有關教師及科研人員作參考。

書籍目錄

前言
第一章：概述
　1.1 分子結構生物學的地位
　1.2 分子結構生物學簡史
　　1.2.1 問題的本質(zhì)
　　1.2.2 成像技術
　　1.2.3 核磁共振
　　1.2.4 獲取生物大分子結構的根本限制因素
第一部分：傅立葉變換
　第二章：相關和卷積
　　2.1 介紹“相關”的概念
　　2.1.1 互相關
　　2.1.2 互相關函數(shù)
　　2.1.3 “相關”與乘法的聯(lián)系
　　2.1.4 卷積和相關
　　2.2 函數(shù)的奇偶性
　　2.2.1 偶函數(shù)和奇函數(shù)
　　2.2.2 -些偶函數(shù)和它們的互相關函數(shù)
　　2.3 自相關函數(shù)
　　2.3.1 自相關函數(shù)的解釋
　　2.3.2 確定自相關函數(shù)中央峰的位置
　第三章：傅立葉分析基礎
　　3.1 基分量函數(shù)
　　3.2 周期偶函數(shù)的傅立葉分析
　　3.2.1 傅立葉基分量和圖解
　　3.2.2 梳狀函數(shù)的傅立葉分析
　　3.3 正弦函數(shù)和相量
　　3.3.1 奇函數(shù)的傅立葉級數(shù)
　　3.3.2 正弦函數(shù)的表示：相量
　　3.3.3 相量的乘法
　　3.3.4 相量的加法
　　3.3.5 相量共軛
　　3.3.6 相量波
　　3.3.7 一般函數(shù)的傅立葉級數(shù)
　　3.4 傅立葉變換
　　3.4.1 傅立葉級數(shù)和變換
　　3.4.2 峰函數(shù)的傅立葉變換
　　3.4.3 傅立葉逆變換
　　3.4.4 卷積定理
　　3.4.5 格點采樣和卷積定理
　　3.4.6 互相關函數(shù)和卷積定理
　　3.4.7 平移規(guī)則
　　3.4.8 選擇傅立葉變換的原點
　　3.5 變換法則小結
　　3.5.1 傅立葉變換和其逆變換
　　3.5.2 代數(shù)法則
　　3.5.3 等距移動法則
　　3.5.4 形變法則
　第四章：數(shù)字傅立葉變換
　　4.1 數(shù)據(jù)采集
　　4.1.1 采樣的影響
　　4.1.2 數(shù)字化方程
　　4.1.3 一個數(shù)字傅立葉變換的例子
　　4.1.4 分辨率和光柵尺寸
　　4.1.5 采樣頻率和失真
　　4.1.6 數(shù)字傅立葉變換所需要的樣品參數(shù)
　　4.2 數(shù)字傅立葉變化的特點
　　4.2.1 振幅縮放法則
　　4.2.2 子周期
　　4.3 數(shù)字傅立葉變換的計算
　　4.3.1 基本計算
　　4.3.2 快速傅立葉變換：簡介
　　4.3.3 快速傅立葉變換：核心技巧
　　4.4 附錄
　　4.4.1 振幅縮放法則
　第五章：濾波
　　5.1 引言
　　5.1.1 濾波的概念
　　5.1.2 簡單濾波操作
　　5.2 模糊濾波器
　　5.2.1 矩形濾波器
　　5.2.2 收斂到等價
第二部分：光學
第三部分：結構分析的一般概念
第四部分：基于對稱性方法
第五部分：數(shù)學基礎
參考文獻
附錄

章節(jié)摘錄

　　The simplest positive functions are even， if the origin is put at their center of gravity. Thusvery low-resolution approximations to a structure are likely to be even functions. They havethe simplifying feature that the CCF with another even function is the same as the convolutionwith it， since j'（-） = f in equation （2.5）.The most important even functions are related to the rectangle. The rectangle function hastwo extreme forms， depending on its width. As it shrinks， a rectangle approaches the 'peak'function. Usually， a 'peak' means any function whose width is smaller than the resolutionlimit of the physical system used. （Resolution measures the size of the smallest detail thatcan be interpreted reliably.） However， in mathematics， where there is no resolution //m/t， the 'peak' must be a special function of infinitesimal width： the delta-function （8-function）.But it is not merely infinitesimal; unlike the Euclidean point， the 8-function has position andmagnitude. For， if the rectangle is not to lose significance as its width shrinks， its height mustincrease to maintain a constant area （3.4.1）.The CCF of two peaks is another peak. Its x-coordinate is the sum of the x-coordinates of thetwo peaks; its height is the product of the two peaks' heights; and its width is the sum of theirwidths. Convoluting a function with a unit peak leaves its shape unchanged; but it shifts it sothat its original origin gets moved to the peak's position， and also re-scales it （multiplying itby the peak's height）. 　　……

編輯推薦

　　《結構生物學：利用電子束和X射線作為研究手段面向生物學家（導讀版）》從一個全新的角度講解了高分辨率電子顯微技術、X射線晶體學技術和三維重構技術——利用圖形和簡單的符號運算向讀者講解了諸如傅立葉變換、卷積、相關性、對稱操作、衍射和濾波等比較復雜的數(shù)學概念，并在此基礎上，深入淺出地講解了幾何電子光學、電子顯微成像原理、晶體X射線衍射原理以及各種基于對稱性的結構解析方法（如晶體學方法、螺旋樣品、二十面體、“單顆?！睒悠罚?。　　《結構生物學：利用電子束和X射線作為研究手段面向生物學家（導讀版）》除了適合那些希望學習結構生物學技術（特別是電鏡三維重構技術）.但是缺乏足夠數(shù)理知識的生物學背景（生物化學與分子生物學、細胞生物學、醫(yī)學等專業(yè)）的讀者以外，對于從事結構生物學研究的專業(yè)人員來說，也是一本值得閱讀的書籍——從直觀的角度對結構生物學的兩大研究方法進行統(tǒng)一的認識。此外，《結構生物學：利用電子束和X射線作為研究手段面向生物學家（導讀版）》非常適合作為低溫電子顯微三維重構技術課程的教學參考書。

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