第1章 深入研究生物质抗降解屏障与生物转化的困难是当前的挑战

1.1现代木质纤维素的生物炼制

1.2生物质抗降解屏障

1.3植物在抵御微生物侵袭与酶解过程中的演化／演变

1.4生物质降解的相关酶类工作效率达到最大了吗

1.5化学预处理仍是暴露细胞壁纤维素的有效方法

1.6细胞壁糖类的发酵：系统／合成生物学时代

参考文献

第2章 生物炼制

2.1引言

2.2第Ⅲ代生物炼制——木质纤维素的生物炼制

2.2.1原料

2.2.2生化转化

2.3热化学生物炼制

2.3.1概述

2.3.2实现经济可行性的研发

2.4高级生物炼制

2.4.1高级大吨位原料供给系统

2.4.2研究系统生物学以改进工艺

2.4.3利用特定传热技术改进热化学工艺

2.4.4技术集成、规模经济和工艺优化的演化

参考文献

第3章 能源作物——玉米的细胞壁解剖结构及超微结构

3.1引言

3.2细胞壁解剖结构

3.2.1植物组织

3.3细胞壁的合成及分子结构

3.3.1生物合成

3.3.2细胞壁片层（cell wall lamellae）

3.3.3宏纤丝与基元纤丝

3.3.4微纤丝

3.3.5纤维素

3.3.6基质聚合物

3.4用于表征细胞壁结构的新技术

3.4.1原子力显微镜

3.4.2生物光子和非线性显微镜

3.4.3单分子方法

3.4.4计算机模拟

3.5小结

参考文献

第4章 植物细胞壁的化学和分子结构

4.1引言

4.2细胞壁聚合物化学

4.2.1细胞壁多糖化学

4.2.2细胞壁蛋白质化学

4.3细胞壁聚合物的分子缔合

4.3.1细胞壁聚合物的非共价相互作用

4.3.2细胞壁聚合物的共价作用

4.3.3细胞壁聚合物间共价交联阻碍多糖的利用

4.4植物细胞壁的分子架构

4.4.1初生壁

4.4.2木质化的次生壁

4.5不同细胞壁的酶解过程

参考文献

第5章 细胞壁多糖的合成

5.1引言

5.2纤维素

5.2.1酶学

5.2.2纤维素沉积

5.2.3纤维素合成酶的调节

5.3半纤维素

5.3.1甘露聚糖

5.3.2木葡聚糖

5.3.3木聚糖

5.3.4混合糖苷键葡聚糖

5.4果胶物质

5.4.1果胶合成场所

5.4.2合成果胶的糖基转移酶

5.4.3甲基转移酶

5.4.4乙酰基转移酶

5.4.5其它果胶修饰酶

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细胞壁合成的细胞生物学及其区域化

5.6核苷酸糖

5.6.1发酵过程与核苷酸糖：悠久的研究历史

5.6.2糖激酶：NDP-糖合成的焦磷酸化酶途径

5.6.3 NDP-糖的直接合成

5.6.4 NDP-糖的相互转换途径

5.6.5 SLOPPY, UDP-糖通用的焦磷酸化酶

5.6.6 UDP-α-D-葡萄糖（UDP-Glc）

5.6.7 ADP-α-D-葡萄糖（ADP-Glc）

5.6.8 UDP-α-D-半乳糖（UDP-Gal）

5.6.9 UDP-L-鼠李糖（UDP-Rha）

5.6.10 UDP-α-D-葡萄糖醛酸（UDP-GlcA）

5.6.11 UDP-α-D-半乳糖醛酸（UDP-GalA）

5.6.12 UDP-α-D-木糖（UDP-Xyl）

5.6.13 UDP-D-芹菜糖（UDP-Api）

5.6.14 UDP-L-阿拉伯吡喃糖（UDP-Ara）

5.6.15 UDP-阿拉伯呋喃糖（UDP-Ara f ）

5.6.16 GDP-α-D-甘露糖（GDP-Man）

5.6.17 GDP-β-L-岩藻糖（GDP-Fuc）

5.6.18 GDP-β-L-半乳糖（GDP-Gal）, GDP-β-L-古洛糖（GDP-Gul）

5.6.19 CMP-β-KDO （CMP-KDO）

5.6.20参与NDP-糖代谢的其它酶类

5.6.21今后的问题与方向

5.7展望

参考文献

第6章 植物细胞壁纤维素结构

6.1引言

6.2背景

6.3纤维素微纤丝

6.3.1分子模建

6.3.2拉曼光谱

6.3.3聚集体模式的变化

6.4解决结晶问题的新方法

参考文献

第7章 木质素：一个21世纪的挑战

7.1木质素：从水生到陆生生物演化的分子基础及作用

7.2维管束结构发育过程中木质素代谢途径的进化、木质素沉积及功能

7.2.1维管植物的多样性及木质化

7.2.2心材及应力（应压／应拉）木材组织

7.3木质素单体的生物合成前体、最新进展及其代谢流分析

7.3.1苯丙氨酸的合成

7.3.2代谢流分析及木质素单体途径的转录谱

7.3.3苯丙氨酸及酪氨酸的解氨酶

7.3.4细胞色素P-450s及羟基肉桂酰CoA：莽草酸／奎宁酸羟基肉桂酰基转移酶

7.3.5 4-香豆酰CoA连接酶（4CL）

7.3.6肉桂酰CoA还原酶及肉桂醇脱氢酶

7.3.7 COMTs及CCOMTs

7.3.8木质素单体代谢途径中生理／生化功能尚不清楚的蛋白：“CAD1”与“芥子醇脱氢酶SAD”

7.4最新进展：拟南芥中木质素单体／木质素形成途径的代谢网络及目前数据库的注释／限制——机遇与挑战

7.5木质素分析中的固有难点：关键问题及迫切需求

7.5.1木质素分离程序

7.5.2木质素亚基及木质素结构的NMR谱分析

7.5.3木质素含量的确定、木质素降解方法及人工脱氢聚合物

7.6在木质素模板聚合过程中木质素单体途径及过氧化物酶步骤的调节对维管结构和有限底物简并性的影响

7.6.1 PAL、 C4H、 pC3H、 HCT及4CL的下调／突变

7.6.2 CCR、 CAD、 F5 H和COMT下调与突变，以及木质素单体自由基生成之谜

7.6.3转录控制下次生壁纤维的形成：对木质化及维管完整性的影响

7.7天然木质素大分子的结构

7.7.1早期研究：木质素的Freudenberg（随机偶合）和Forss（有规律重复单位）模型

7.7.2木质素结构模型进一步细化（20世纪70年代至今）：重新评估

7.7.3全新开端：全面准确地确定天然木质素大分子构象

7.8展望：木质素大分子组装／构型、木质素复制模板及细胞壁的全合成研究中仍然存在的问题

参考文献

第8章 研究纤维素水解的计算方法

8.1引言

8.2分子力学

8.2.1力场方程

8.2.2原子间相互作用势能（interatomic potentials）

8.2.3非键作用的截断距离与长程静电相互作用

8.2.4分子模型的类型

8.3力场

8.3.1糖力场

8.3.2溶剂化模型

8.4分子动力学

8.4.1动力学方法

8.4.2有限差分法

8.4.3体系大小的限制

8.4.4量子力学／分子动力学

8.5分析方法

8.6增强取样和自由能方法

8.6.1自由能方法

8.7纤维素水解研究

8.7.1工作进展

8.7.2结构和水解研究中所遇问题的解决方法

8.8纤维素模拟的现状和未来

8.8.1当前进展

8.9未来相关研究

参考文献

第9章 木糖及木糖低聚物在酸预处理中的降解机制

9.1背景

9.2计算技术

9.2.1分子动力学模拟

9.2.2静态电子结构理论

9.3真空中的木糖降解反应

9.4水分子的溶剂化效应

9.5木二糖计算

9.6水解反应的实验研究

9.7木二糖的水解

9.8木聚糖的水解

9.9玉米秸秆的水解

9.10结论

9.11下一步研究

参考文献

第10章 酶对植物细胞壁半纤维素的解聚作用

10.1引言

10.2半纤维素酶的类型、活性以及专一性

10.3解聚酶

10.3.1木聚糖酶

10.3.2甘露聚糖酶

10.3.3 β-葡聚糖酶

10.3.4木葡聚糖酶

10.4脱支酶（辅助酶）

10.4.1 α-葡萄糖醛酸酶

10.4.2 α-阿拉伯糖苷酶

10.4.3 α-D-半乳糖苷酶

10.4.4乙酰木聚糖酯酶

10.4.5阿魏酸酯酶

10.5生物质原料所需的半纤维素酶活性

10.5.1木聚糖

10.5.2半乳葡甘露聚糖和葡甘露聚糖

10.5.3阿拉伯半乳聚糖、木葡聚糖和β-葡聚糖

10.6可溶化的半纤维素的水解

参考文献

第11章 好氧微生物的纤维素酶系统

11.1引言

11.2认识纤维素酶

11.3纤维素酶的多样性

11.4纤维素结合结构域

11.5纤维素酶的协同作用

11.6瑞氏木霉的纤维素酶系统

11.7其它真菌的纤维素酶

11.8产纤维素酶的好氧细菌

11.9展望

参考文献

第12章 瘤胃和大肠中厌氧微生物的纤维素酶系统

12.1引言

12.2瘤胃中分解纤维素和半纤维素的细菌

12.2.1黄色瘤胃球菌

12.2.2其它与梭菌属有关的厌氧细菌

12.3参与植物细胞壁降解的真核微生物

12.3.1瘤胃真菌

12.3.2瘤胃原生动物

12.4来自环境基因组学的信息

12.5大肠中的菌群

12.6总结

参考文献

第13章 纤维小体：细菌克服生物质抗降解性的策略

13.1引言

13.2纤维小体的概念

13.3纤维小体上的糖活性酶类

13.4纤维小体-纤维素相互作用

13.5纤维小体在细胞膜上的分布

13.6纤维小体对抗降解纤维素底物的攻击

13.7热纤梭菌纤维小体降解纤维素的过程

13.8纤维小体的理性设计

参考文献

第14章 预处理提高原料降解效率

14.1引言

14.2酶的应用及酶法预处理

14.3对预处理过程特性的期望

14.4预处理物料影响纤维素降解效率的物化性质

14.5底物预处理方法

14.5.1物理方法预处理

14.5.2快速降压预处理

14.5.3自水解预处理

14.5.4酸处理

14.5.5碱性预处理

14.5.6溶剂预处理

14.5.7超临界流体预处理

14.5.8氧化预处理

14.5.9生物预处理

14.6前景与展望

参考文献

第15章 认识生物质降解群落

15.1引言

15.2生物质降解群落的界定

15.2.1与植物生物质有关的真菌

15.2.2与植物生物质有关的细菌

15.3腐生真菌与细菌间的相互作用

15.4降解生物质微生物群落的表征

15.4.1界定生物质降解群落的生物化学方法

15.4.2界定生物质降解群落的分子方法

15.4.3适合生物质样品的微阵列方法

15.5结论

参考文献

第16章 新一代生物质转化：统合生物工艺

16.1引言

16.2统合生物工艺

16.3 CBP研究进展

16.3.1天然分解纤维素的微生物

16.3.2纤维素分解重组策略

16.4未来的研究方向

参考文献

索引