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目 录 1

第1章绪论 1

§1.1一门新兴的边缘科学——量子生物学 1

§1.2生物学与其它学科的联系 2

§1.3量子生物学的基本内容 4

§1.4在电子水平上描述生命现象的可能性 5

参考文献 6

第2章量子生物学的理论方法和理论指标 7

§2.1波函数与轨道 7

§2.2量子化学中的基本近似 8

§2.3 Hartree-Fock-Roothaan方程 10

§2.4简单分子轨道法 13

§2.5自洽场分子轨道法（SCFMO） 21

§2.6量子生物学的理论指标 28

§2.7理论指标计算实例 34

§2.8量子生物学计算的计算机程序 34

参考文献 35

第3章分子内原子间的作用和分子间的作用 36

§3.1 生命的化学元素 36

§3.2相互作用力和能量 37

§3.3分子中原子间的相互作用 39

§3.4分子间的相互作用 46

参考文献 61

第4章核酸的结构和功能 63

§4.1核酸的化学组成及分子结构 63

§4.2核酸及其组分的电子结构 66

§4.3 DNA双螺旋构象的能量极小值原理 82

§ 4.4核酸与蛋白质的相互作用 84

§4.5核酸和水的相互作用 87

§4.6核酸的分子静电势 90

§4.7核酸的功能 96

§4.8突变的量子理论 105

§4.9DNA的甲基化作用与基因功能 106

参考文献 111

第5章蛋白质分子的电子结构及生物学功能 114

§5.1蛋白质分子的构造规律 114

§5.2蛋白质氨基酸残基的电子结构 122

§5.3肽基和侧链：通向整个蛋白质分子的阶梯 127

§5.4蛋白质分子表面静电势 131

§5.5蛋白质的半导性和能带结构 141

§5.6蛋白质的某些生物学功能 144

参考文献 151

第6章 酶——从量子力学看其专一性和高效催化率 152

§6.1酶的生物化学 152

§6.2酶与一般化学催化剂的异同 152

§6.3酶的高效催化率 154

§6.4酶的专一性 164

参考文献 170

第7章化学致癌 171

§7.1化学致癌物的活化和代谢 171

§7.2化学致癌物同生物大分子的相互作用 174

§7.3化学致癌的机理 181

§7.4 电子水平上的结构与致癌活性关系 183

§7.5 甲基取代多环芳烃的致癌活性 192

§7.6多环芳烃最终致癌物的构型效应 203

§7.7亚硝胺的结构与致癌活性 204

§7.8致癌性霉菌毒素 209

参考文献 210

第8章生物系统中能量和电子的迁移 213

§8.1 生物大分子的能量转移 213

§8.2生物系统中的电子输运 229

参考文献 235

§9.1 药物与受体分子的构象 237

第9章量子药理学问题 237

§9.2 电荷分布 242

§9.3 电荷转移 244

§9.4超离域度 247

参考文献 251

第10章金属离子在生物系统中的作用 252

§10.1 与生物金属相互作用的分子和离子 252

§10.2金属离子与核酸的相互作用 253

§10.3金属离子与蛋白质的相互作用 261

§10.4铁卟啉配合物的分子轨道计算 266

§10.5金属的生物功能的量子生物学观点 270

参考文献 275

第11章生物分子构象的计算机计算 277

§11.1势能面的计算 278

§11.2势能函数的参数化 279

§11.3内部旋转势能 281

§11.4柔顺几何因素 281

§11.5溶剂化效应对构象的影响 284

§11.6寡肽和蛋白质的构象 289

§11.7核苷酸和核酸的构象 294

参考文献 298