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吴沿友，李海涛，谢腾祥 等 著

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• 微藻
• 碳酸酐酶
• 生物地球化学
• 碳循环
• 海洋生物学
• 环境科学
• 酶学
• 生物过程
• 地球化学
• 微型生态系统

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030433268

版次：1

商品编码：11664892

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-03-01

用纸：胶版纸

页数：268

正文语种：中文

内容简介

　　《微藻碳酸酐酶生物地球化学作用》以微藻的碳酸酐酶为研究对象，通过添加和未添加乙酰唑胺到实验系统，研究了微藻的几种碳酸酐酶同工酶基因表达对碳酸氢根离子和pH的响应，阐明了微藻碳酸酐酶胞外酶在环境响应中的开关作用。通过对微藻利用无机碳途径的定量，研究了重碳酸盐、pH以及直接碳酸氢根离子途径对微藻碳汇的影响，阐明了微藻碳酸酐酶对碳源、碳汇的调节作用。通过对碳酸盐岩的微藻生物溶蚀作用的定量以及微藻对碳酸钙碳源利用份额的定量，研究了二氧化碳的供给、酸碱度以及无机碳利用途径对微藻碳酸盐岩溶蚀和碳酸盐碳源的利用影响，阐明了微藻碳酸酐酶在碳酸盐岩的溶蚀过程中的“催化”作用。通过大量元素、微量元素以及几种污染物对微藻碳酸酐酶影响的研究，阐明了无机元素对微藻碳酸酐酶影响的“激素”效应。最后，以岩溶湖泊微藻为例，研究了岩溶湖泊微藻种类组成、岩溶湖泊无机碳变化与碳酸酐酶的关系，估算了不同湖泊微藻无机碳碳源份额和无机碳利用途径份额，评价了岩溶湖泊微藻的碳汇能力，阐明了岩溶湖泊微藻碳酸酐酶对碳汇的制约能力。

目录

序
前言
第一章 碳酸酐酶的生物学作用
第一节 碳酸酐酶简介
一、碳酸酐酶的结构和性质
二、碳酸酐酶的分布
三、碳酸酐酶的多样性
第二节 碳酸酐酶的作用与意义
一、碳酸酐酶的生理生化作用
二、影响碳酸酐酶活力的主要因素
第三节 碳酸酐酶的抑制剂及应用
一、碳酸酐酶抑制剂的种类
二、乙酰唑胺对碳酸酐酶的抑制作用原理
三、碳酸酐酶抑制剂的应用
第四节 碳酸酐酶活力的常规测定方法
一、放射免疫分析法
二、pH计法
三、同位素二氧化碳质谱分析法
四、mRN.A测定法
五、比色法
参考文献

第二章 微藻的碳酸酐酶基因表达及其对环境的响应
第一节 莱茵衣藻碳酸酐酶基因的生物信息学
一、莱茵衣藻是碳酸酐酶基因的生物信息学研究的模式生物
二、莱茵衣藻碳酸酐酶基因的生物信息学
第二节 莱茵衣藻与蛋白核小球藻碳酸酐酶基因表达
一、实验材料与方法
二、常规PCR扩增结果
三、莱茵衣藻与蛋白核小球藻碳酸酐酶基因的同源性
四、碳酸酐酶同工酶基因的亲缘关系及基因表达的差舁性
第三节 微藻碳酸酐酶基因表达对碳酸氢根离子的响应
一、碳酸氢钠对碳酸酐酶基因表达的影响
二、乙酰唑胺对碳酸酐酶基因表达的影响
三、乙酰唑胺与碳酸氢钠共同作用下的碳酸酐酶基因表达
第四节 微藻碳酸酐酶基因表达对pH的响应
一、pH对碳酸酐酶基因表达的影响
二、乙酰唑胺与pH共同作用下的碳酸酐酶基因表达
第五节 微藻碳酸酐酶基因表达对氟的响应
参考文献

第三章 胞外碳酸酐酶对稳定碳同位素分馏的影响
第一节 碳酸酐酶胞外酶对稳定碳同位素分馏作用及其识别基础
第二节 pH对微藻稳定碳同位素分馏的影响
一、研究材料和测定方法
二、pH对微藻生长的影响
三、pH对微藻碳酸酐酶胞外酶活力的影响
四、pH对微藻稳定碳同位素分馏的影响
第三节 乙酰唑胺作用下重碳酸盐对微藻稳定碳同位素分馏的影响
一、培养条件和处理方法
二、乙酰唑胺作用下重碳酸盐对微藻生长的影响
三、乙酰唑胺作用下重碳酸盐对微藻碳酸酐酶胞外酶活力的影响
四、乙酰唑胺作用下重碳酸盐对微藻稳定碳同位素分馏的影响
第四节 乙酰唑胺对微藻稳定碳同位素分馏的影响
一、培养条件和处理方法
二、乙酰唑胺对微藻生长的影响
三、乙酰唑胺对微藻碳酸酐酶胞外酶活力的影响
四、乙酰唑胺对微藻稳定碳同位素分馏的影响
参考文献

第四章 微藻碳酸酐酶对碳源、碳汇的调节作用
第一节 碳酸酐酶在无机碳代谢中的作用
一、碳酸酐酶与无机碳的转运
二、碳酸酐酶与光合作用
第二节 微藻无机碳利用途径的定量方法
一、微藻碳同位素测定方法及碳同位素修正模型
二、微藻利用不同碳源的份额计算方法
三、微藻利用不同形态无机碳的途径份额计算方法
四、直接碳汇和间接碳汇的计算方法
第三节 无机碳利用途径对微藻碳汇的影响
一、重碳酸盐对微藻碳汇的影响
二、碳酸酐酶胞外酶对微藻碳汇的影响
三、直接碳酸氢根离子利用途径对微藻碳汇的影响
四、碳酸酐酶胞外酶和直接碳酸氢根离子利用途径对微藻碳汇的复合影响
第四节 微藻碳汇组成与"遗失的碳汇"
参考文献

第五章 微藻碳酸酐酶与生物岩溶作用
第一节 碳酸酐酶对碳酸盐岩的溶蚀作用
一、碳酸酐酶与碳酸盐岩的溶蚀
二、碳酸酐酶与碳酸钙的沉积
三、碳酸酐酶与生物成矿作用
第二节 微藻与碳酸盐岩交互作用的定量方法
一、碳酸盐岩的微藻生物溶蚀作用定量方法
二、微藻对碳酸钙碳源利用份额的定量方法
三、方解石生物溶蚀所释放的无机碳在各介质中分配的定量方法
四、岩溶碳汇和光合碳汇计算方法
第三节 碳酸酐酶在微藻生物溶蚀中的作用
一、微藻生物溶蚀作用的种类特征
二、pH与微藻生物溶蚀作用
三、碳酸酐酶胞外酶在微藻生物溶蚀中的作用
四、阴离子通道在微藻生物溶蚀中的作用
第四节 碳酸酐酶影响下的微藻对碳酸钙碳源的利用
一、酸碱度对微藻利用碳酸钙碳源的影响
二、胞外碳酸酐酶对微藻利用碳酸钙碳源的影响
三、阴离子通道对微藻利用碳酸钙碳源的影响
第五节 碳酸酐酶影响下的生物岩溶碳汇作用
一、酸碱度对生物岩溶碳汇的作用
二、胞外碳酸酐酶对岩溶碳汇的作用
三、阴离子通道对岩溶碳汇的作用
参考文献

第六章 无机元素与微藻碳酸酐酶的相互作用
第一节 无机元素对碳酸酐酶影响的"激素"效应
一、无机元素对碳酸酐酶影响的剂量效应
二、"激素"对碳酸酐酶的影响
三、无机元素对碳酸酐酶作用的"激素"效应的可能机制
第二节 微藻碳酸酐酶对氮磷钾吸收的影响
一、植物离子吸收动力学
二、胞外碳酸酐酶抑制剂对微藻氮磷钾吸收的影响
三、微藻碳酸酐酶影响无机元素吸收的可能机制
第三节 无机元素对微藻碳酸酐酶的影响
一、氟对微藻碳酸酐酶的影响
二、重金属污染物对微藻碳酸酐酶的影响
参考文献

第七章 岩溶湖泊中微藻碳酸酐酶的生物地球化学作用
第一节 碳酸酐酶与岩溶水环境中的碳循环
第二节 岩溶湖泊水环境特征
一、岩溶湖泊水文及物理特征
二、岩溶湖泊水化学特征
三、岩溶湖泊微藻的生长特征
第三节 岩溶湖泊微藻种类组成与碳酸酐酶??以2002-2003年为例
一、微藻种群组成和碳酸酐酶变化特征
二、碳酸酐酶活力与微藻的组成和种类的相关性
三、岩溶湖泊微藻种类与碳酸酐酶协同变化特征
第四节 岩溶湖泊无机碳的变化和微藻碳酸酐酶
一、岩溶湖泊无机碳浓度及碳同位素组成的变化特征
二、湖泊水体中的碳酸氢根离子浓度与藻体V3C的关系
第五节 岩溶湖泊微藻碳汇能力
一、岩溶湖泊微藻的生物量的变化
二、岩溶湖泊微藻无机碳碳源份额和无机碳利用途径
三、乙酰唑胺与碳酸氢钠共同作用下的岩溶湖泊微藻碳汇
四、岩溶湖泊微藻碳汇能力的评价
参考文献

第八章 展望

精彩书摘

　　《微藻碳酸酐酶生物地球化学作用》：
　　第一章 碳酸酐酶的生物学作用
　　摘要
　　碳酸酐酶（carbonic anhydrase，CA ，EC 4.2.1.1)是一种含锌的金属酶，催 化CO2与HCD32间的可逆转化。碳酸酐酶在生物界分布广泛，种类众多，它 的活性受环境条件的影响很大，主要影响因素有：水分、光照、环境pH、CO2 浓度、HCO3浓度等环境条件。碳酸酐酶在光合作用、呼吸作用、维持生物体内 酸碱平衡及离子交换等方面都具有非常重要的生理功能。
　　碳酸酐酶的分析方法主要有：pH计法、放射免疫分析法、同位素二氧化碳 质谱分析法、mRNA测定法、比色法等，其中，以改进的pH计法最常用。
　　碳酸酐酶的抑制剂主要有乙酰唑胺（acetazolamide，AZ)和乙氧苯并噻唑磺胺 (ethoxyzolamide，EZ)，它们在碳酸酐酶的研究中具有非常重要的意义。本书中 我们利用乙酰唑胺来研究碳酸酐酶胞外酶的一些生物地球化学过程。
　　Chapter 1Biological function of carbonic anhydrase
　　Abstract
　　Carbonic anhydrase ( CA，EC4.2.1.1)，a zinc-containing metalloenzyme，catalyzes the reversible interconversion between bicarbonate (HCO3 ) and carbon dioxide (CO2 ).CA is ubiquitously found in all kindoms of life and it has multiple isoforms.The activities of CAs are varied largely at different conditions，such as moisture，light，pH，CO2 concentration and HCO3 concentration etc.CA plays many physiological functions in photosynthesis，respiration，pH homeostasis，and ion transport etc.
　　The main methods to determine CA activity are as follows：pH meter meth？od ，radioimmunoassay，isotopes of carbon dioxide mass spectrometry，mRNA assay，colorimetry.Among these methods，the pH meter method with slight
　　modifications was used commonly.
　　The acetazolamide (AZ) and ethoxyzolamide (EZ) are two inhibitors，which have very important significance in the study of CA.In this book，AZ was used to study some biogeochemical process of extracellular carbonic anhydrase.
　　第一节 碳酸酐酶简介
　　一、碳酸酐酶的结构和性质
　　碳酸酐酶（carbonic anhydrase，CA) (EC4.2.1.1)是一种含 Zn 的金属酶，分 子质量约为30000Da。它的结构含一条卷曲的蛋白质链和一个Zn2，其中，Zn2处于变形四面体的配位环境。
　　CA广泛存在于动物和植物中，甚至在有些微生物中也含有该酶（Smith and Ferry，2000)，到目前为止，已报道出80多种含锌的金属酶，位居各种金属酶 的首位。它可以催化C()2和HCD3之间的相互转化（方程（1-1))。在无CA的条 件下，平衡需要1min；而在有CA催化的条件下，平衡只需要10 6s(Khalifah，1971)。
　　碳酸酐酶在光合作用、离子交换、钙化作用、维持生物体内酸碱平衡、无机 碳转运等一系列的生理过程中都有十分重要的生理功能（Badger and Price，1994； Gilmour and Perry，2009)。
　　……

前言/序言

好的，这是一份关于一本未命名图书的详细简介，其内容与“微藻碳酸酐酶生物地球化学作用”无关，侧重于描述一个虚构的、关于古代文明、星际探索和生态修复的宏大叙事。 --- 书名：群星遗迹：失落的泰拉神谕 内容简介 《群星遗迹：失落的泰拉神谕》是一部横跨数万年的史诗级科幻巨著，它以一个关于文明兴衰、星际迁徙与生态重建的复杂叙事，探讨了智慧生命在宇宙尺度下面临的终极困境与道德抉择。 故事的开端设定在“大寂灭”事件数千年之后。那场灾难性事件几乎抹去了所有已知的先进文明，并将幸存者推入了技术黑暗时代。主角团隶属于“守夜人议会”——一个致力于搜寻和解读被称为“原始星图”的古代信息载体的秘密组织。他们所处的“新黎明”联邦，是一个刚刚从废墟中艰难爬起、技术水平尚不稳定、对过往历史充满敬畏与恐惧的松散联盟。 故事的核心驱动力，是关于“泰拉”文明的传说。泰拉，被认为是宇宙中第一个达到星际文明巅峰的种族。然而，他们并非在战争或瘟疫中消亡，而是神秘地集体“升维”或“消失”了。传说中，泰拉留下了名为“神谕”的巨大结构体——这些结构体散布在星系边缘，被认为蕴含着超越当前理解的科学、哲学和宇宙运行的终极秘密。 我们的主要叙述者，伊莱娜·维斯珀，是一位精通失落语言学的年轻历史学家。她与经验丰富但内心充满秘密的星际探险家卡西乌斯·雷恩一同，受命追查一幅残破的“原始星图”。这幅星图指向了银河系边缘一个被星际迷雾长期遮蔽的扇区，据信那里隐藏着“泰拉核心神谕”的一部分——一个被其创造者称为“播种者”的巨型信息枢纽。 探险小队深入星雾深处，面临着层层阻碍。他们不仅要对抗“虚空掠夺者”——那些在混乱中崛起的、热衷于破坏古代遗迹的强盗文明——更要面对环境本身的极端威胁。他们穿越了被“时间塌缩”扭曲的星云，目睹了因古老实验失败而形成的、违反物理定律的奇异空间区域。 在探险过程中，伊莱娜通过解读泰拉留下的零散铭文，逐渐拼凑出一个令人不安的真相：泰拉文明的消失并非主动的升维，而是他们为了避免犯下某种“宇宙级别”的错误而采取的“自我流放”或“最终修正”。他们留下的“神谕”，与其说是知识的宝库，更像是一个复杂的警告系统，旨在阻止后来的文明重蹈覆辙。 随着他们越来越接近核心神谕，他们发现自己被卷入了一场跨越万年的“回声战争”。这场战争并非发生在物质层面，而是信息与意识的对抗。泰拉文明的“修正程序”与一种被称为“熵化之潮”的、旨在加速宇宙衰亡的原始力量持续角力。 卡西乌斯也揭示了他的个人秘密：他并非完全的人类，而是被一个古老的泰拉“守护者程序”渗透和改造的后代。他的使命是确保泰拉的修正不会被误解，因为“修正”本身带有巨大的风险，可能导致比大寂灭更彻底的虚无。 故事的高潮发生在“核心神谕”的内部。伊莱娜最终接触到了泰拉文明留下的“主脑”，一个拥有近乎全知能力的超人工智能实体。这个实体向她展示了泰拉文明的兴盛、他们发现宇宙运行底层规则的狂喜，以及随后而来的、对这些规则可能带来的无限灾难的恐惧。泰拉人意识到，某些知识一旦被释放，必然导致所有智慧生命的自我毁灭。 “神谕”的最终选择是：不是隐藏知识，而是将其“加密”到只有经历过文明周期性毁灭和重生的智慧体才能理解的层次。它将启动一个复杂的、需要跨越数个文明时代才能完成的“生态修复矩阵”，这个矩阵旨在稳定宇宙的物理常数，同时引导新生的文明走上不同的发展路径。 伊莱娜和卡西乌斯必须在“熵化之潮”的最终攻击下，决定是执行泰拉的“修正”程序，还是根据自己文明的经验，冒险释放部分被禁止的知识，以期找到一条全新的出路。 本书深入探讨了进步的代价、知识的责任以及文明在面对不可知命运时的勇气。它不仅仅是一场星际冒险，更是一次对“进步的本质”和“文明可持续性”的深刻哲学拷问。读者将在宏大的宇宙背景下，体验一场关于希望、牺牲与历史回响的壮阔旅程。 ---

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读者评价十三 我最近翻阅了《微生物驱动的全球氮循环：从土壤到大气》。这本书的专业性毋庸置疑，它深入到了生态系统中最微小但却最基础的生物化学过程。对于想了解氮素如何在地球系统中流动的人来说，这几乎是一部百科全书。作者对固氮酶复合物的结构、功能及其调控机制的描述，清晰而详尽，即便是化学背景较弱的读者，也能通过作者精心绘制的流程图和类比，理解这一“生命必需元素”转化的复杂性。我特别关注了书中关于反硝化作用及其温室气体（如一氧化二氮）排放的部分。作者不仅仅罗列了数据，更是探讨了不同土壤类型、水分条件和微生物群落结构如何影响最终的氧化亚氮排放效率，这对于理解农业活动和环境污染之间的联系至关重要。这本书的结构安排非常巧妙，它从分子层面开始，逐步扩展到区域尺度，最终讨论了人类肥料使用对全球氮循环的干扰。唯一的“缺点”是，它要求读者有一定的生物化学基础，但对于目标读者——生态学家、土壤学家或环境科学家——来说，这无疑是一本不可多得的深度参考资料，阅读过程是充满挑战但收获巨大的。

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读者评价三 我最近拜读了《气候变迁下的陆地水循环变局》，这本书的视野非常宏大，它没有局限于某一地区或某一时间段，而是将全球范围内的气候变化对淡水资源的影响进行了系统性的梳理和分析。我尤其欣赏作者在论述中展现出的那种冷静和批判性的视角。书中对冰川消融速度的量化分析极其详尽，作者不仅引用了大量的卫星遥感数据，还结合了历史文献资料，构建了一个多维度的时间序列，这使得关于“水塔”枯竭的论断具有极强的说服力。不同于市面上许多只强调灾难性的气候书籍，《陆地水循环变局》花了很大篇幅探讨了区域性的适应策略，例如干旱半干旱地区的节水农业技术革新，以及城市洪涝管理中“海绵城市”理念的实践案例。这些实操层面的探讨，让读者感到希望和方向，而非单纯的焦虑。作者对水资源跨学科属性的理解也非常到位，他探讨了政治边界、国际水权分配与气候不确定性之间的复杂互动，这使得这本书的层次远超一般的环境科学读物，更像是一部关于人类未来生存智慧的探讨集。文字凝练有力，图表制作精良，非常适合政策制定者和环境规划师参考。

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读者评价一 最近读完了一本名为《海洋深处的秘密》的书，真是大开眼界。这本书的作者似乎对深海生态系统有着极其深入的了解，他笔下的深海不再是死寂的黑暗深渊，而是一个充满生命奇迹的动态世界。书中详细描述了热液喷口附近那些奇特的微生物群落，它们如何利用化学能而非光合作用维持生存，构建了一个完全独立于太阳能的生态系统。特别是关于极端嗜热菌的研究部分，读起来让人感到既震撼又敬畏。作者用非常生动的语言，描绘了这些生命体在高温高压环境下顽强生存的场景，简直像科幻小说一样引人入胜。更让我印象深刻的是，作者没有停留在纯粹的生物学描述上，而是巧妙地将地质学和化学过程融入叙事中，解释了这些生命活动如何影响了海底沉积物的化学构成和矿物质的循环。我尤其喜欢其中关于“海洋雪”的章节，它生动地解释了有机物如何从表层海洋向下输送，滋养了深海生物，这种宏大的生态联系的阐述，让我对地球系统的整体运作有了更全面的认识。全书的行文流畅自然，虽然涉及很多前沿的科学概念，但作者的叙述方式使得非专业读者也能轻松理解，是一本兼具科普性和知识深度的佳作。

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评分☆☆☆☆☆

读者评价二十一 《光合作用的未来：C3与C4途径的进化与适应》这本书，以一种近乎诗意的笔触，描绘了植物如何利用太阳能的奇妙过程，但核心却是对未来农业生产力的深刻关切。作者的叙事风格非常具有画面感，他将叶绿体内的卡尔文循环描绘成一个高速运转的精密工厂，充满了竞争与协作。我特别着迷于关于光呼吸（Photorespiration）的章节，作者用生动的故事线解释了为什么C3植物会产生这种“低效率”的过程，以及C4植物是如何通过空间隔离机制来规避它的。这种机制的进化解释得极富逻辑性，让人不禁感叹自然选择的鬼斧神工。更具前瞻性的是，书中探讨了如何通过基因工程手段将C4的某些优良特性移植到C3作物（如水稻）中，以应对未来更高二氧化碳浓度和温度升高的环境挑战。作者对现有研究的梳理非常全面，涵盖了分子生物学、生理生态学等多个前沿领域，并且对不同作物品种的适应性进行了细致的比较。这本书不仅适合植物生理学研究者，对于关注粮食安全和生物技术应用的人来说，也是一本极具启发性的读物，它让我们看到了通过理解基础生命过程来解决人类重大挑战的可能性。