生物質抗降解屏障:解構植物細胞壁產生物能

植物中的纖維素超分子結構 細胞壁的合成及分子結構 細胞壁聚合物的分子締合

圖書信息

出版社: 化學工業出版社; 第1版 (2010年8月1日)
外文書名: Biomass Recalcitrance
平裝: 338頁
正文語種: 簡體中文
開本: 16
ISBN: 7122072215, 9787122072214
條形碼: 9787122072214
尺寸: 25.8 x 18.4 x 1.6 cm
重量: 558 g

作者簡介

譯者:王祿山 張正 等 編者:(美國)M.E.希默爾(Michael E.Himmel) 合著者:曲音波 高培基

內容簡介

《生物質抗降解屏障:解構植物細胞壁產生物能》:利用現代生物技術,大規模開發和利用可再生性的非糧木質纖維素類生物質資源,將其降解轉化為液體燃料和大宗化學品,既可減緩石油等不可再生資源的消耗,有效緩解能源資源緊缺,又能在保護生態環境和減緩溫室效應的同時,開拓新的經濟成長點。
《生物質抗降解屏障:解構植物細胞壁產生物能》是由美國再生能源國家實驗室首席科學家ME Himmell尊士主編,針對纖維素類生物質是如何抗生物降解的科學問題,從生物煉製過程中遇到的需“解鈴”的困難出發,指出要解決這一科學問題,須深入研究綠色植物在進化過程中是如何“系鈴”的。《生物質抗降解屏障:解構植物細胞壁產生物能》系統介紹植物生物質的化學組成、超微結構、合成酶系及其調控機制,強調了提高纖維素酶催化效率的相關基礎研究應從以下方面展開:
植物中的纖維素超分子結構
纖維素酶在天然生境中的多樣性
纖維素酶活性位點的構架
纖維素酶的持續性降解
纖維素的去晶體過程等
《生物質抗降解屏障:解構植物細胞壁產生物能》可供從事生物能源研究、開發的研究人員、企業技術人員參考閱讀。
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Biomass Recalcitrance

目錄

第1章 深入研究生物質降解屏障與生物轉化的困難是當前的挑戰
1.1 現代木質纖維素的生物煉製
1.2 生物質抗降解屏障
1.3 植物在抵禦微生物侵襲與酶解過程中的演化/演變
1.4 生物質降解的相關酶類工作效率達到最大了嗎
1.5 化學預處理仍是暴露細胞壁纖維素的有效方法
1.6 細胞壁糖類的發酵:系統/合成生物學時代
參考文獻
第2章 生物煉製
2.1 引言
2.2 第Ⅲ代生物煉製——木質纖維素的生物煉製
2.2.1 原料
2.2.2 生化轉化
2.3 熱化學生物煉製
2.3.1 概述
2.3.2 實現經濟可行性的研發
2.4 高級生物煉製
2.4.1 高級大噸位原料供給系統
2.4.2 研究系統生物學以改進工藝
2.4.3 利用特定傳熱技術改進熱化學工藝
2.4.4 技術集成、規模經濟和工藝最佳化的演化
參考文獻
第3章 能源作物——玉米的細胞壁解剖結構及超微結構
3.1 引言
3.2 細胞壁解剖結構
3.2.1 植物組織
3.3 細胞壁的合成及分子結構
3.3.1 生物合成
3.3.2 細胞壁片層(cell walll amellae)
3.3.3 宏纖絲與基元纖絲
3.3.4 微纖絲
3.3.5 纖維素
3.3.6 基質聚合物
3.4 用於表征細胞壁結構的新技術
3.4.1 原子力顯微鏡
3.4.2 生物光子和非線性顯微鏡
3.4.3 單分子方法
3.4.4 計算機模擬
3.5 小結
參考文獻
第4章 植物細胞壁的化學和分子結構
4.1 引言
4.2 細胞壁聚合物化學
4.2.1 細胞壁多糖化學
4.2.2 細胞壁蛋白質化學
4.3 細胞壁聚合物的分子締合
4.3.1 細胞壁聚合物的非共價相互作用
4.3.2 細胞壁聚合物的共價作用
4.3.3 細胞壁聚合物間共價交聯阻礙多糖的利用
4.4 植物細胞壁的分子架構
4.4.1 初生壁
4.4.2 木質化的次生壁
4.5 不同細胞壁的酶解過程
參考文獻
第5章 細胞壁多糖的合成
5.1 引言
5.2 纖維素
5.2.1 酶學
5.2.2 纖維素沉積
5.2.3 纖維素合成酶的調節
5.3 半纖維素
5.3.1 甘露聚糖
5.3.2 木葡聚糖
5.3.3 木聚糖
5.3.4 混合糖苷鍵葡聚糖
5.4 果膠物質
5.4.1 果膠合成場所
5.4.2 合成果膠的糖基轉移酶
5.4.3 甲基轉移酶
5.4.4 乙醯基轉移酶
5.4.5 其它果膠修飾酶
5.4.6 同聚半乳糖醛酸合成
5.4.7 木糖半乳糖醛酸聚糖的合成
5.4.8 芹菜糖半乳糖醛酸聚糖的合成
5.4.9 鼠李糖半乳糖醛酸聚糖Ⅱ(RG-Ⅱ)的合成
5.4.10 鼠李糖半乳糖醛酸聚糖I(RG-I)的合成
5.5 細胞壁合成的細胞生物學及其區域化
5.6 核苷酸糖
5.6.1 發酵過程與核苷酸糖:悠久的研究歷史
5.6.2 糖激酶:NDP一糖合成的焦磷酸化酶途徑
5.6.3 NDP一糖的直接合成
5.6.4 NDP一糖的相互轉換途徑
5.6.5 StOPIYUDP-糖通用的焦磷酸化酶
5.6.6 UDP-a一D_葡萄糖(UDP-GlC)
5.6.7 ADP-a-D_葡萄糖(ADP-GlC)
5.6.8 UDP-a-D-乳糖(UDP-Gal)
5.6.9 UDFL-鼠李糖(UDP-Rha)
5.6.10 UDP-a一D-葡萄糖醛酸(UDP-GIcA)
5.6.11 UDP-a-D-乳糖醛酸(UDP-GalA)
5.6.12 UDP-a-D一木糖(UDP-Xyl)
5.6.13 UDP-D-芹菜糖(UDP-Api)
5.6.14 UDP-阿拉伯吡喃糖(UDP——Ara)
5.6.15 UDP-阿拉伯呋喃糖(UDF-Ara)
5.6.16 GDP-a-D-甘露糖(GDP-Man)
5.6.17 GDP-Pl-岩藻糖(GDP-Fuc)
5.6.18 GDP-pL半乳糖(GDP-Gal)GDP-pL古洛糖(GDP-Gul)
5.6.19 CMP-PKD(CMP-KDO)
5.6.20 參與NDP-糖代謝的其它酶類
5.6.21 今後的問題與方向
5.7 展望
參考文獻
第6章 植物細胞壁纖維素結構
6.1 引言
6.2 背景
6.3 纖維素微纖絲
6.3.1 分子模建
6.3.2 拉曼光譜
6.3.3 聚集體模式的變化
6.4 解決結晶問題的新方法
參考文獻
第7章 要質素:一個21世紀的挑戰
7.1 木質素:從水生到陸生生物演化的分子基礎及作用
7.2 維管束結構發育過程中木質素代謝途徑的進化、木質素沉積及功能
7.2.1 維管植物的多樣性及木質化
7.2.2 心材及應力(應壓/應拉)木材組織
7.3 木質素單體的生物合成前體、最新進展及其代謝流分析
7.3.1 苯丙氨酸的合成
7.3.2 代謝流分析及木質素單體途徑的轉錄譜
7.3.3 苯丙氨酸及酪氨酸的解氨酶
7.3.4 細胞色素P一450s及羥基肉桂醯CoA:莽草酸/奎寧酸羥基肉桂醯基轉移酶
7.3.5 4一香豆醯CoA連線酶(4CL)
7.3.6 肉桂醯CoA還原酶及肉桂醇脫氫酶
7.3.7 COMTs及cmts
7.3.8 木質素單體代謝途徑中生理/生化功能尚不清楚的蛋“CADl”與“芥子醇脫氫酶SAD”
7.4 最新進展:擬南芥中木質素單體/木質素形成途徑的代謝網路及目前資料庫的注釋/限制——機遇與挑戰
7.5 木質素分析中的固有難點:關鍵問題及迫切需求
7.5.1 木質素分離程式
7.5.2 木質素亞基及木質素結構的NMR譜分析
7.5.3 木質素含量的確定、木質素降解方法及人工脫氫聚合物
7.6 在木質素模板聚合過程中木質素單體途徑及過氧化物酶步驟的調節對維管結構和有限底物簡併性的影響
7.6.1 PAL、C4H、pC3H、HCT及4CL的下調/突變
7.6.2 CCR、CAD、F5H和COMT下調與突變,以及木質素單體自由基生成之謎
7.6.3 轉錄控制下次生壁纖維的形成:對木質化及維管完整性的影響
7.7 天然木質素大分子的結構
7.7.1 早期研究:木質素的Freudenberg(隨機偶合)和Forss(有規律重複單位)模型
7.7.2 木質素結構模型進一步細化(20世紀70年代至今):重新評估
7.7.3 全新開端:全面準確地確定天然木質素大分子構象
7.8 展望:木質素大分子組裝/構型、木質素複製模板及細胞壁的全合成研究中仍然存在的
問題
參考寸獻
第8章 研究纖維素水解的計算方法
8.1 引言
8.2 分子力學
8.2.1 力場方程
8.2.2 原子間相互作用勢能(interatomic potentials)
8.2.3 非鍵作用的截斷距離與長程靜電相互作用
8.2.4 分子模型的類型
8.3 力場
8.3.1 糖力場
8.3.2 溶劑化模型
8.4 分子動力學
8.4.1 動力學方法
8.4.2 有限差分法
8.4.3 體系大小的限制
8.4.4 量子力學/分子動力學
8.5 分析方法
8.6 增強取樣和自由能方法
……
第9章 要糖及要糖低聚物在酸預處理中的降解機制
第10章 酶對植物細胞壁半纖維素的解聚作用
第11章 好氧微生物的纖維素酶系統
第12章 胃和大腸中厭氧微生物的纖維素酶系統
第13章 纖維小結:細菌克服生物質抗降解的策略
第14章 預處理提高原料降解效率
第15章 認識生物質降解群落
第16章 新一代生物質轉化:統合生物工藝
索引

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