生物矿化 从自然到应用PDF电子书下载

1 生命与晶体 1

1.1 前言 1

1.2 整体效应 1

1.3 生命系统内的矿物 9

1.4 小结 21

参考文献 23

2 碳酸钙矿化的基因及基因组调控 26

2.1 前言 26

2.2 一个基因——一个蛋白 26

2.3 多个基因——一种结构 34

2.4 小结 44

参考文献 45

3 酶在矿化中的作用 49

3.1 前言 49

3.2 酶途径：由离子到矿物 73

3.3 固体“演化”：复杂的调控网络 83

3.4 模拟自然：矿化酶设计 87

3.5 小结 90

参考文献 90

4 浮游生物及生物被膜水平的金属-细菌作用 98

4.1 前言 98

4.2 浮游性细菌 99

4.3 金属-微生物间的关系 104

4.4 微生物被膜群落 111

4.5 生物被膜的微环境及其对地球化学特性的影响 113

4.6 小结 120

参考文献 121

5 碳酸钙生物矿化及与生物基底的交互作用 125

5.1 前言 125

5.2 生物矿化的控制 129

5.3 有关矿化策略的最新进展 130

5.4 碳酸钙的限制性生长 134

5.5 晶体的自组装 136

5.6 碳酸钙体外矿化研究 137

5.7 人工基质上的碳酸钙成核与生长 143

5.8 总结与展望 147

参考文献 148

6 含硫酸基的生物矿物 152

6.1 含硫酸基生物矿物概况 152

6.2 石膏与熟石膏 152

6.3 天青石——硫酸锶 156

6.4 重晶石——硫酸钡 156

6.5 黄钾铁矾（硫酸铁钾水化物） 157

6.6 小结 157

参考文献 158

7 草酸盐矿物 160

7.1 前言 160

7.2 草酸盐的理化及结构特征 160

7.3 植物中的草酸钙 164

7.4 其他生命中的草酸钙 168

7.5 其他草酸盐矿物 170

7.6 病理性草酸盐 174

7.7 环境中的草酸盐 176

7.8 草酸盐降解体系 177

7.9 总结与展望 178

参考文献 179

8 硅藻中生物硅化的分子过程 186

8.1 前言 186

8.2 硅元素的转运 190

8.3 硅结构的形成 196

8.4 结构的生成调节 204

8.5 硅藻硅结构的控制 206

8.6 小结 209

参考文献 209

9 无脊椎动物颚中的重金属 214

9.1 前言 214

9.2 石鳖及帽贝中的铁矿物 215

9.3 海洋蠕虫颚片中的锌和铜 217

9.4 节肢动物中的锌和锰 222

9.5 重金属与颚的机械性能 227

9.6 小结 232

参考文献 234

10 铁蛋白及铁的生物矿化 238

10.1 前言 238

10.2 铁蛋白的纳米笼结构 238

10.3 铁蛋白中的铁嵌入：蛋白铁氧化酶位点 239

10.4 矿物前体的移位成核剂矿物化 242

10.5 铁蛋白去矿化及纳米笼的出入孔 243

10.6 总结与展望 245

参考文献 246

11 细菌中铁磁矿物的磁性及其分子生物学基础 249

11.1 磁细菌 249

11.2 磁小体链形成的分子生物学基础 255

11.3 磁小体的磁学性能 260

11.4 小结 268

参考文献 269

12 往事记录，生物矿物 273

12.1 前言 273

12.2 什么是生物矿物？ 274

12.3 生物特征性矿物 280

12.4 研究生命迹象的一些工具 288

12.5 小结 293

参考文献 293

13 生物矿化及去矿化动力学 298

13.1 前言 298

13.2 成核及晶体生长 298

13.3 溶解 316

13.4 总结及未来研究方向 325

参考文献 326

14 胶原基结缔组织的矿化机制 331

14.1 前言 331

14.2 脊椎动物生物矿化中的胶原调控作用 340

14.3 胶原性矿化组织的有机成分 342

14.4 脊椎动物的矿化是否有统一理论 353

参考文献 355

15 哺乳动物牙釉质的形成 366

15.1 前言 366

15.2 胞外空间的界定 367

15.3 离子及其转运 369

15.4 有机基质的成分 372

15.5 有机基质在牙釉质形成过程中的作用 379

15.6 基质的降解 383

15.7 小结 385

参考文献 386

16 骨骼及其他分层级生物矿化结构材料的机械设计 394

16.1 前言 394

16.2 生长自修复及结构分级 395

16.3 骨骼的分级结构 396

16.4 硅质海绵体骨架的分级结构 403

16.5 与机械性能有关的一些结构因素 404

16.6 小结 409

参考文献 409

17 矿化组织的仿生式生长 414

17.1 前言 414

17.2 骨骼的自然发育 415

17.3 结缔组织的祖细胞 418

17.4 可溶性诱导因子 422

17.5 骨的结构特征 425

17.6 矿化组织材料的仿生架构 426

17.7 小结 431

参考文献 431

18 新型可控仿生无机矿化材料 436

18.1 前言 436

18.2 结晶模式与修饰方式 437

18.3 聚物控制下的结晶 441

18.4 小结 454

18.5 当今趋势及未来展望 456

参考文献 457