生物物理学导论

图书标准信息

• 作者 [美]J.克莱科姆（J.Claycomb）；[美]J.Q.P.特兰（Jonathan Quoe P.Tran）
• 出版社 世界图书出版公司
• 出版时间 2019-02
• 版次 11
• ISBN 9787519248604
• 定价 99.00元
• 装帧 平装
• 开本 其他
• 页数 359页
• 字数 436千字

【内容简介】

本书是一部面向生物学、物理学和医学专业的本科生的生物物理学入门教材，各章有习题，内容涉及热力学、太空生物学、活细胞对外场的反应、细胞悬浮液的电路模型、种群动力学中的混沌、进化的数值模型、缝隙连接及神经元动作电位的计算机仿真理论。与纸质图书配套使用的“MATLAB编程实例”和 “QuickFieldTM学生版”，可扫描书中二维码下载电子版。目次：建立模块和结构；生态交互；生物材料热传导；生态热力学；扩散和传输；流体；生物能学和分子马达；活性细胞的消极电子特性；神经传导；生物材料的力学特性；生物磁性；生物系统中的非线性和混沌；生命科学中的分形和复杂性；生命与宇宙。

【目录】

  
Introduction


Chapter 1 Building Blocks and Structure


1.1 Atoms and Ions


1.1.1 Subatomic Particles


1.1.2 Atomic Constituents of Life


1.1.3 Ions


1.2 Molecules Essential for Life


1.2.1 Water


1.2.2 Proteins


1.2.3 Lipids


1.2.4 Carbohydrates


1.2.5 Cholesterol


1.2.6 Nucleic Acid


1.3 What Is Life?


1.3.1 Requirements for Life


1.3.2 Domains of Life


1.3.3 Characteristics of Living Cells


1.3.4 Structure of Living Cells


1.3.5 Boundary of Life


Chapter 2 Living State Interactions


2.1 Forces and Molecular Bonds


2.1.1 Ionic Bonds


2.1.2 Covalent Bonds


2.1.3 Hydrogen Bonds


2.1.4 Van der Waal Forces


2.2 Electric and Thermal Interactions


2.3 Electric Dipoles


2.3.1 Polarization and Induced Dipoles


2.4 Casimir Interactions


2.5 Domains of Physics in Biology


Exercises


Chapter 3 Heat Transfer in Biomaterials


3.1 Heat Transfer Mechanisms


3.1.1 Conduction


3.1.2 Convection


3.1.3 Radiation


3.2 The Heat Equation


3.2.1 Transient Heat Flow


3.2.2 Steady State Heat Flow


3.3 Joule Heating of Tissue


Exercises


Chapter 4 Living State Thermodynamics


4.1 Thermodynamic Equilibrium


4.2 First Law of Thermodynamics and Conservation of Energy


4.3 Entropy and the Second Law of Thermodynamics


4.3.1 Does Life Violate the Second Law?


4.3.2 Measures of Entropy?


4.3.3 Free Expansion of a Gas


4.4 Physics of Many Particle Systems


4.4.1 How Boltzmann Factors in Biology


4.4.2 Canonical Partition Function


4.4.3 Average Energy


4.4.4 Entropy and Free Energy


4.4.5 Heat Capacity


4.5 Two-State Systems


4.6 Continuous Energy Distribution


4.7 Composite Systems


4.7.1 DNA Stretching


4.8 Casimir Contribution to the Free Energy


4.8.1 Lipid Bilayer Tubes


4.8.2 Rouleax


4.9 Protein Folding and Unfolding


4.9.1 Protein Unfolding


4.9.2 Levinthal\\\'s Paradox


4.9.3 Energy Landscape


Chapter 5 Open Systems and Chemical Thermodynamics


Chapter 6 Diffusion and Transport


Chapter 7 Fluids


Chapter 8 Bioenergetics and Molecular Motors


Chapter 9 Passive Electrical Properties of Living Cells


Chapter 10 Nerve Conduction


Chapter 11 Mechanical Properties of Biomaterials


Chapter 12 Biomagnetism


Chapter 13 Nonlinearity and Chaos in Biological Systems


Chapter 14 Fractals and Complexity in the Life Sciences


Chapter 15 Life and the Universe


Appendix 1: Mathematical Formulas


Appendix 2: Overview of MATLAB


Appendix 3: Derivation of the Heat Equation


Appendix 4: Derivation of Shannon\\\'s Entropy Formula


Appendix 5: Thermodynamic Identifies


Appendix 6: Kramers-Kronig Transformations


Appendix 7: Solution to the One-Dimensional Schr6dinger Equation


Appendix 8: Biophysical Applications of QuickField


Appendix 9: Biological Material Properties


Appendix 10: Solutions of the Linearized Poisson-Boltzmann Equation


References and Further Reading


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