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第1章 环境分析化学简介1

1.1 环境分析化学的任务、特点及要求1

1.1.1 环境分析化学的任务1

1.1.2 环境分析化学的特点2

1.1.3 环境分析化学的要求2

1.2 环境分析化学的发展趋势3

1.2.1 高效预富集、分离方法的研究3

1.2.2 环境分析监测技术的连续自动化4

1.2.3 开发新的用于环境分析化学的计算机软件4

1.2.4 各种方法和仪器的联用5

1.2.5 提出新原理，发展新方法5

1.2.6 环境生化分析5

1.3 环境检验的生化指示器系统5

1.3.1 活体生物6

1.3.2 组织和器官7

1.3.3 细胞培养11

1.3.4 细胞制备物11

1.4 污染物在生物体内的积累和分布14

1.4.1 污染物在生物体内的积累14

1.4.2 污染物在生物体内的分布14

1.5 生物样品的采集、制备和保存15

1.5.1 人类血、尿、头发和其他组织样品的采集、制备和保存16

1.5.2 动物样品的采集、制备和保存19

1.5.3 人和动物待检样品的取样24

1.5.4 植物样品的采集、制备和保存24

1.6 生物样品的预处理28

1.6.1 消解和灰化28

1.6.2 提取、分离和浓缩29

1.6.3 适用于酶法检验的生物样品的处理30

1.7 环境样品有机污染物分析的预处理技术33

1.7.1 优先污染物与优先监测33

1.7.2 环境有机污染物分析的必要性与特点34

1.7.3 环境有机污染物分析的一般步骤与方法35

1.7.4 环境有机污染物衍生化38

1.7.5 固相萃取41

1.7.6 固相微萃取48

1.7.7 超临界流体萃取51

思考题55

参考文献55

第2章 蛋白质结构与性质57

2.1 蛋白质的功能和分类57

2.1.1 蛋白质研究概况57

2.1.2 蛋白质的功能59

2.1.3 蛋白质的分类60

2.2 氨基酸的功能、结构、性质61

2.2.1 氨基酸的功能与制备61

2.2.2 天然氨基酸的主体结构62

2.2.3 氨基酸的性质64

2.3 蛋白质的性质68

2.3.1 蛋白质的两性解离和等电点69

2.3.2 蛋白质分子的大小70

2.3.3 蛋白质的胶体性质71

2.3.4 蛋白质的变性71

2.3.5 蛋白质的沉淀反应73

2.3.6 蛋白质的颜色反应74

2.4 蛋白质的结构分析74

2.4.1 蛋白质的一级结构75

2.4.2 蛋白质的二级结构75

2.4.3 蛋白质的三级结构76

2.4.4 蛋白质的四级结构77

2.5 蛋白质组学简介78

2.5.1 常用的蛋白质组学研究技术79

2.5.2 蛋白质组学研究展望83

思考题84

参考文献85

第3章 氨基酸分析86

3.1 氨基酸的定量斑点分析87

3.1.1 斑点显色分析法87

3.1.2 斑点荧光分析法88

3.2 色谱方法88

3.2.1 离子交换色谱法88

3.2.2 反相色谱分析法92

3.2.3 气相色谱法（GC）94

3.2.4 氨基酸的电泳分析法95

3.3 基于氨基酸选择性反应的分析方法96

3.3.1 显色分析法96

3.3.2 荧光方法97

3.3.3 微生物方法97

3.3.4 酶分析法98

3.4 氨基酸分析中存在的问题及发展趋势99

思考题100

参考文献100

第4章 蛋白质分析方法102

4.1 蛋白质分析方法概论103

4.2 化学分析法104

4.3 紫外吸收光谱法105

4.3.1 双缩脲（Biuret Assay）法107

4.3.2 劳里（Lowry）法107

4.3.3 染料结合法108

4.4 荧光分光光度法113

4.4.1 内源荧光法114

4.4.2 外源荧光法114

4.5 共振瑞利散射光谱法116

4.6 极谱法118

4.6.1 蛋白质自身的极谱波119

4.6.2 蛋白质的催化氢波119

4.6.3 蛋白质—金属配合物吸附波120

4.7 高效液相色谱法121

4.7.1 高效液相色谱简介121

4.7.2 蛋白质的高效液相色谱分析131

4.8 高效毛细管电泳法131

4.8.1 HPCE简介132

4.8.2 毛细管电泳法的应用140

思考题142

参考文献142

第5章 酶分析法143

5.1 酶分析基础144

5.1.1 酶的定义和性质144

5.1.2 酶分析测定的原则144

5.1.3 酶反应动力学145

5.1.4 影响酶催化反应的因素148

5.2 酶动力学分析方法151

5.2.1 初速度法152

5.2.2 固定时间分析法153

5.3 酶分析的检测技术153

5.3.1 紫外—可见分光光度法153

5.3.2 荧光光度法154

5.3.3 电化学法154

5.3.4 其他方法155

5.4 酶分析应用156

5.4.1 活化剂的测定156

5.4.2 抑制剂的分析158

5.4.3 酶活性的测定159

思考题164

参考文献164

第6章 免疫分析166

6.1 抗原抗体及其制备168

6.1.1 抗原及其制备168

6.1.2 抗体及其制备173

6.2 免疫反应187

6.2.1 免疫反应基本原理187

6.2.2 经典的免疫反应190

6.3 免疫分析法202

6.3.1 放射免疫测定203

6.3.2 免疫荧光技术（immunofluorescence technique）223

6.3.3 胶体金标记技术235

思考题244

参考文献245

第7章 酶联免疫法及其在残留农药分析中的应用246

7.1 ELISA原理247

7.1.1 酶标抗原直接竞争抑制法247

7.1.2 酶标抗体直接竞争抑制法247

7.1.3 酶标抗体间接竞争抑制法248

7.2 ELISA检测残留农药的一般程序250

7.2.1 半抗原的准备250

7.2.2 人工免疫抗原的合成251

7.2.3 农药抗体的制备252

7.2.4 抗原或抗体的包被252

7.2.5 结果的判定253

7.2.6 应用实例256

7.3 采用分子诊断技术对环境中毒素的检测分析259

7.3.1 采用免疫分析对真菌毒素的分子诊断259

7.3.2 采用免疫分析技术对细菌毒素的分子诊断266

7.3.3 采用免疫分析技术对其他生物毒素的检测267

思考题269

参考文献269

第8章 生物传感器及其在环境污染物分析中的应用270

8.1 概述270

8.2 酶传感器272

8.2.1 酶传感器的结构272

8.2.2 酶的固定化273

8.2.3 酶传感器的分类275

8.3 酶传感器的应用279

8.4 利用生物传感器对环境中的污染物进行监测280

8.4.1 利用生物传感器对环境参数的监测280

8.4.2 利用生物传感器对毒素物质的检测284

8.4.3 利用生物传感器对残留农药的检测284

8.4.4 利用传感器对重要污染物的检测290

8.4.5 利用生物传感器对有机大分子的检测296

8.4.6 利用生物传感器对环境中金属离子的检测299

8.5 环境中农药的免疫传感技术进展301

8.5.1 农药分析免疫传感器301

8.5.2 免疫传感器的生物分子部分302

8.5.3 免疫传感器的传感器部分304

8.5.4 免疫传感器方法310

思考题312

参考文献313

第9章 核酸分析315

9.1 核酸的结构315

9.1.1 碱基、戊糖、核苷和核苷酸316

9.1.2 核酸的结构319

9.2 核酸及核苷酸的性质325

9.2.1 溶解性325

9.2.2 核酸及其组分的两性性质326

9.2.3 紫外吸收特性330

9.2.4 核酸的变性与复性331

9.3 核酸的分离纯化332

9.3.1 核酸分离的一般原则332

9.3.2 DNA的分离纯化333

9.3.3 RNA的分离纯化334

9.3.4 核酸组分的分离纯化334

9.4 核酸分析方法336

9.4.1 化学发光法336

9.4.2 光度分析法336

9.4.3 荧光分析法337

9.4.4 共振散射光谱分析法338

9.4.5 电化学方法338

9.4.6 其他方法339

思考题339

参考文献339

第10章 基于分子诊断技术的环境致病微生物检测341

10.1 利用PCR技术检测环境中的致病微生物342

10.1.1 聚合酶链式反应342

10.1.2 利用PCR技术检测病原菌351

10.1.3 利用PCR技术检测环境中的病毒356

10.1.4 利用PCR技术检测环境中的寄生虫360

10.2 利用寡核苷杂交技术检测致病微生物361

10.2.1 核酸探针杂交技术361

10.2.2 采用DNA探针检测病原微生物382

10.3 利用免疫分析技术检测致病微生物393

10.3.1 ELISA法检测病原细菌394

10.3.2 ELISA法检测病原真菌395

10.3.3 ELISA法检测病毒396

10.3.4 ELISA法检测病原虫399

10.4 检测环境中病原微生物的其他快速方法399

10.4.1 检查某些细菌的专有酶进行快速鉴定399

10.4.2 快速检测细菌生化反应的色原或荧光底物及成套鉴定系统400

10.4.3 应用不同载体的快速凝集试剂检查与鉴定微生物401

10.4.4 快速检出细菌的毒素401

10.4.5 快速的细菌对抗菌药物的敏感性试验402

10.4.6 化学传感器对病毒的快速监测402

思考题403

参考文献403

第11章 核酸适体及其在环境分析中的应用404

11.1 修饰核苷酸SELEX技术404

11.1.1 基于Mod-SELEX的聚合酶405

11.1.2 修饰核苷酸库SELEX技术应用实例（Mod-SELEX）408

11.2 基于核酸适体的生物传感器和生物测定的最新进展412

11.2.1 核酸的性能413

11.2.2 核酸功能概述415

11.2.3 从随机单链寡核苷酸库中筛选适配体416

11.2.4 适配体传感器419

11.2.5 光学传感器420

11.2.6 固定光学传感器424

11.2.7 固定声信号传感器——受约束的和谐信号427

11.2.8 微传感器428

11.2.9 电学传感器429

11.2.10 传递FNAs信号促进适体生物感应433

11.2.11 适体生物的测定——应用于适体研究435

11.2.12 适体在诊断学、治疗学和药物发现中的应用436

11.3 核酸适配体电化学传感器440

11.3.1 电化学核酸适配体传感器442

11.3.2 场效应晶体管核酸适配体传感器451

11.3.3 基于压电晶体的微重量核酸适配体传感器452

11.3.4 结论和展望454

11.4 用于环境污染监测的核酸生物传感器455

11.4.1 生物传感器在环境分析中的应用455

11.4.2 基于核酸的生物传感器456

11.4.3 基于核酸的吸引力生物传感器457

11.4.4 基于核酸催化反应的生物传感器462

11.4.5 基于核酸的生物传感器用于检测由化学作用导致的DNA损伤464

11.4.6 发展趋势466

思考题467

参考文献468