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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