به سوی المپیاد زیست
بدون عینك كنكور بهbiology فکرکنیم
صفحه نخست       پست الکترونیک          تماس با ما              ATOM            طراح قالب
گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من گروه طراحی قالب من
درباره وبلاگ


من دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته فیزیولوژی گیاهی از دانشگاه تهران هستم
هدفم در درجه اول ایجاد انگیزه در دانش آموزان رشته تجربی از طریق نگاهی نو به زیست شناسی است و راه اندازی کانونی برای علاقمندان به المپیاد زیست
دوست دارم از همکاران جوان و با انگیزه و آشنا به دانش روز زیست شناسی هم کمک بگیرم.
هیچ انگیزه مادی هم نداشته و ندارم. چون همیشه معتقدم غنی بودن و قانع بودن رمز رسیدن به کمال انسان است.
تا زمانی هم که وقت داشته باشم و دانش اموزان علاقمند هم وجود داشته باشند که منو تشویق کنند ادامه میدم.

مدیر وبلاگ :مدیر جون
مطالب اخیر
نویسندگان
نظرسنجی
نظر شما در باره تشکیل کلاس کنکوری زیست 1 برای سال سومی ها چیه؟ به شرطی که با مطالعه کامل و تست زدن در کلاس حاضر بشن و نکات ترکیبی و مفهومی کار بشه






مطالعه‌ی ملکول‌های سازنده‌ی پیکر جانداران و واکنش‌هایی که درون جانداران رخ می‌دهد، خودش دانشی است به نام زیست‌شیمی (بیوشیمی). زیست‌شیمی‌دانان در پی آن هستند که با مطالعه‌ی چگونگی برهم کنش ملکول‌های درون سلول‌های جانداران دریابند که آن‌ها چگونه کار می‌کنند. در این جا ما به معرفی کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و پروتیین‌ها می‌پردازیم و  و اسید نوکلئیک‌ها را در جای دیگر معرفی خواهیم کرد.


   کربوهیدرات‌ها  
 
کربوهیدرات‌ها ملکول‌ها آلی هستند که سه عنصر در ساختمان آن‌ها وجود دارد: کربن، هیدروژن و اکسیژن. کربوهیدرات‌ها شامل قندها و مواد نشاسته‌ای هستند. سه نوع ملکول کربوهیدرات اصلی وجود دارد. که برپایه‌ی ساختمان و اندازه نام گذاری شده‌اند:
    1) منوساکاریدها قندهای ساده هستند.
    2) دی‌ساکاریدها از دو منوساکارید درست شده‌اند.
    3) پلی‌ساکاریدها از چند منوساکارید درست شده‌اند.
کربوهیدرات‌ها نخستین فراورده‌های فتوسنتز هستند. لیپیدها، پروتیین‌ها و اسید نوکلییک‌ها از کربوهیدرات‌ها ساخته می‌شوند.


     منوساکاریدها و دی‌ساکاریدها  
  منوساکاریدها و دی‌ساکاریدها به عنوان قندها طبقه‌بندی می‌شوند و به طور معمول نام‌ آن‌ها با «اُز» پایان می‌یابد، مثل سوکروز، که در ایران به ساکارز مشهور شده است، و لاکتوز. در منوساکاریدها، همیشه سه عنصر کرین، هیدروژن و اکسیژن به یک نسبت وجود دارد و فرمول پایه‌ای آن‌ها (CH2On) است. منوساکاریدها برپایه‌ی تعداد اتم‌های کربنی که دارند، طبقه‌بندی می‌شوند، 3، 5 و 6 کربنی از همه معمول‌تر‌اند. برای مثال، n در گلوکز 6 است. بنابراین، فرمول آن 6(CH2O) یا C6H12O6 است.
    منوساکاریدهای اصلی: گلوکز، فروکتور و گالاکتوز
    دی‌ساکاریدهای اصلی: مالتوز (گلوکز + گلوکز)، ساکارز (گلوکز + فروکتوز) و گالاکتوز (گلوکز + گالاکتوز) 


     پلی‌ساکاریدها  
  پلی‌ساکاریدها از شمار بسیاری منوساکارید ساخته شده‌اند. نشاسته، گلیکوژن، سلولز و کیتین فراوان‌ترین پلی‌ساکاریدها هستند.
    1) نشاسته
نشاسته فراوان‌ترین ملکول اندوخته‌ای در گیاهان است و به تنهایی بزرگ‌ترین فراهم کنده‌ی انرژی بیش‌تر جانداران جهان است. نشاسته سه ویژگی دارد که آن را به عنوان یک ترکیب اندوخته‌ای مناسب می‌سازد: متراکم، نامحلول، در دسترس.
نشاسته مخلوطی از دو ترکیب است، آمیلوز و آمیلوپکتین. آمیلوز بسپاری بدون شاخه است که گلوکزها در آن با اتصال 1و4-آلفا-گلیکوزیدی به هم وصل شده‌اند. این پیوندها منومرها را با زاویه‌ی اندک کنار هم نگه می‌دارند و زمانی که بارها تکرار شوند، یک ملکول مارپیچی به وجود می‌آید. در آمیلوز شش گلوکز در هر دور مارپیچ وجود دارد.
زنجیره‌های گلوکز در ملکول آمیلوپکتین اتصال‌های 1و4-آلفا گلیکوزیدی و 1و6-آلفا-گلیکوزیدی دارند. بنابراین، ملکول آمیلوپکتین شاخه‌دار می‌شود.
    2) گلیکوژن
گلیکوژن کربوهیدارت اندوخته‌ای جانوران، از جمله انسان، است. ساختمان آن به آمیلوپکتین شباهت بسیار دارد، فقط شاخه‌های بیش‌تری دارد. در انسان، گلیکوژن به مقدار فراوان در کبد و ماهیچه‌ها اندوخته می‌شود. در فعالیت بدنی طولانی، وقتی اندوخته‌ی دم دستی گلوکز به مصرف رسید، بدن با شکست گلیکوژن جای آن‌ها را پر می‌کند. اگر به یک فرد میان‌سال غذا نرسد، ذخیره‌ی گلیکوژن او پس از حدود یک روز به پایان می‌رسد. اما کسانی که به مدت طولانی فعالیت بدنی شدید دارند، مانند دوندگان ماراتن، در کم‌تر از دو ساعت اندوخته‌ی گلیکوژنی خود را به پایان می‌رسانند. وقتی گلیکوژن پایان یافت، بدن به استفاده از اندوخته‌های چربی روی می‌آورد. از این رو، کم خوردن و ورزش کردن سریع‌ترین راه برای کاهش وزن است.
یکی از تغییرهای اصلی که با بهبود مهارت ورزشی ارتباط دارد، افزایش مقدار آنزیم گلیکوژن‌سنتاز در ماهیچه‌ها است. این آنزیم این امکان را فراهم می‌سازد که گلیکوژن پس از مصرف به سرعت بیش‌تر ساخته شود.
    3) سلولز
سلوز یک بسپار ساختمانی است که به دیوراه‌ی سلولی گیاهان قدرت و سختی می‌بخشد. ملکول‌ها سلولز زنجیره‌های دراز بدون شاخه‌ای هستند که تعداد بسیاری اتصال 1و4-بتا-گلیکوزیدی دارند. این ملکول‌ها خطی کنار هم قرار می‌گیرند و با پیوندهای هیدروژنی که در سرتاسر طول خود با هم برقرار می‌کنند، دسته‌های محکمی به نام میکروفیبریل می‌سازند.
سلولز به احتمال بسیار فراوان‌ترین ماده‌ی شیمیایی ساختمانی روی زمین است، اما تعداد اندکی از جانوران می‌توانند آن را مصرف کنند و بیش‌تر جانوران آنزیم لازم برای گوارش آن، یعنی سلولاز، را تولید نمی‌کنند. جانوران گیاه‌خوار، که رژیم غذایی آن‌ها مقدار فراوان سلولز دارد، به این دلیل می‌توانند از  آن بهره ببرند که جاندران تولید کننده‌ی سلولاز را در دستگاه گوارش خود دارند. انسان نمی‌تواند سلولز را گوارش دهد، اما به روش‌های دیگری از آن بهره‌برداری می‌کند. این ماده برای تولید کاغذ، پنبه، لاک نخن و لیکرا (نوعی پارچه برای لباس ورزش‌کاران) به کار می‌رود.
    4) کیتین
اسکلت بیرونی بندپایانی مانند حشره‌ها و عنکبوت‌ها وزن اندکی دارد، اما بسیار محکم و ضد آب است. این ویژگی‌ها را از کیتین دارد، بسپاری که از واحدهای گلوکزآمین ساخته شده است. گلوکزآمین هنگامی تشکیل می‌شود که یک گروه آمین (NH2) به ملکول گلوکز وصل شود.


     لیپیدها  
لیپیدها گروه متنوعی از ترکیبات هستند که چربی‌ها و روغن‌ها از آن‌ها هستند. لیپیدها ملکول‌ها ناقطبی هستند و از این رو بیش‌تر آن‌ها در آب حل نمی‌شوند و در حلال‌های ناقطبی مانند الکل و اتر به خوبی حل می‌شوند. فسفولیپیدها، که سرهای قطبی دارند، استثنا هستند. لیپیدها عنصرهای کربن، هیدروژن، اکسیژن و گاهی فسفر و نیتروژن را در خود دارند. آن‌ها ملکول‌هایی با اندازه‌ی میانه هستند که به بزرگی ملکول‌های درشتی مانند پلی‌ساکاریدها، پلی‌پپتیدها و اسیدنوکلئیک‌ها نمی‌رسند.

    1) تری‌گلیسریدها
تری‌گلیسیریدها، که اندوخته‌ی انرژی در گیاهان و جانوران هستند، گروه بزرگ و مهمی از لیپیدها هستند. تری‌گلیسریدها از یک ملکول گلیسرول و سه ملکول اسید چرب ساخته شده‌اند. این چهار ترکیب با واکنش تراکمی به هم وصل می‌شوند تا ملکول E شکلی را بسازند. ملکول گلیسرول در همه‌ی گلیسیریدها وجود دارد و بنابراین ویژگی‌های تری‌گلیسیریدهای مختلف به ماهیت اسیدچرب‌های آن‌ها بستگی دارد.
    2) اسیدهای چرب
اسید چرب‌ها از نظر طول زنجیره‌شان و میزان اشباع شدن با هم تفاوت دارند. زنجیره‌هایی با 14 تا 16 اتم کربن از همه معمول‌تر هستند، اما تعداد کربن‌ها از 4 تا 28 متغیر است. اسید چرب اشباع بیش‌ترین مقدار هیدروژن را دارد و بنابراین پیوند دوگانه ندارد. اسیدهای چرب اشباع نشده یک یا چند پیوند دوگانه‌ی C=C دارند.
   3) فسفولیپیدها
فسفولیپیدها ساختمانی شبیه تری‌گلیسیریدها دارند، اما به جای یکی از اسیدهای چرب، یک فسفوریک اسید قطبی دارند. این جابه‌جایی باعث می‌شود این ملکول‌ها یک سر قطبی و یک دم ناقطبی داشته باشند. وقتی فسفولیپیدها در آب قرار می‌گیرند، دم‌های آبگریز آن‌ها به درون و سرهای آبدوست آن‌ها به بیرون جهت‌گیری می‌کنند. این آرایش نقش بسیار مهمی دارد، زیرا باعث شکل‌گیری لایه‌های دوتایی می‌شود که به طور معمول دولایه نامیده می‌شوند. دولایه‌های فسفولیپیدی اساس غشاهای زیستی هستند.
    4) کلسترول
بسیاری از مردم کلسترول را با بیماری قلبی مرتبط می‌دانند، اما این لیپید در واقع یکی از اجزای عادی هر سلول بدن ما است. افزون بر کلسترولی که از راه غذا به بدن ما وارد می‌شود، کبد ما نیز کلسترول می‌سازد. هر چه مقدار آن در رژیم غذایی بیش‌تر باشد، کبد کلسترول کم‌تری می‌سازد. گیاه‌خواران که فراورده‌های جانوری نمی‌خورند، همه‌ی کلسترول مورد نیاز خود را می‌سازند.
    5) هورمون‌های استروییدی
هورمون‌های استروییدی ساختمانی شبیه کلسترول دارند و در واقع از آن ساخته می‌شوند. این هورمون‌ها شامل تستوسترون، پروژسترون و استروژن‌ها هستند.
    6) موم‌ها
موم‌ها لیپیدهایی هستند که به عنوان مواد ضد آب به کار می‌روند، بنابراین، از هدر رفتن آب جلوگیری می‌کنند. کوتیکول برگ و پوشش حفاظتی بدن حشره‌ها از موم است. موم‌ها از اسیدهای چرب دراز زنجیر درست شده‌اند که به یک ملکول الکل (غیر از گلیسرول که در تری‌گلیسیریدها وجود دارد) متصل هستند. آن‌ها ارزش غذایی ندارند، زیرا لیپازها (آنزیم‌ها گوارنده‌ی لیپیدها) نمی‌توانند آن‌ها را هضم کنند. 


     پروتیین‌ها  
  پروتیین‌ها نقش بنیادی در ساختار و سوخت و ساز همه‌ی جاندارن بازی می‌کنند. ملکول‌های پروتیینی از لحاظ شکل و اندازه، گوناگونی بسیار دارند (گوناگونی ساختاری کربوهیدارت‌ها و لیپیدها در مقایسه با پروتتین‌ها بسیار محدود است). این گوناگونی در شکل برای نقش پروتیین‌ها در سلول‌ها بسیار کلیدی است.

    اهمیت پروتیین‌ها برای جاندارن
با نگاه کردن به پراکنش پروتیین‌ها در بدن انسان می‌توانیم گستردگی کارکرد پروتیین‌ها را در بدن جاندارن درک کنیم. برخی از کارهایی که برای انجام آن‌ها به پروتیین‌ها نیاز هست، عبارت‌اند از:
    • هر واکنش سوخت‌وسازی در سول با آنزیم متفاوتی آسان می‌شود.
    • بیش‌تر موادی که از  غشای سلول می‌گذرد به ملکول پروتیینی ویژه‌ای به نام ترابر (ترانسپورتر) نیاز دارد.
    • برای رویارویی با مواد شیمیایی که پیوسته از سوی جاندارن بیماری‌زا مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها، تولید می‌شوند، به پادتن (آنتی‌بادی) متفاوتی نیاز هست.
آنزیم‌ها، ملکول‌های ترابر و پادتن‌ها همه ملکول‌های پروتیینی هستند که ویژه‌ی برآورده کردن این نیازها طراحی شده‌اند.

    ساختمان پروتیین‌ها
پروتیین‌ها ملکول‌های بزرگ و پیچیده‌ای هستند. اگر یک ملکول آب (با وزن مولکولی نسبی= 18) به اندازه‌ی یک آجر بود، پروتیین‌ها به اندازه‌ی یک ساختمان کامل بودند.
پروتیین‌ها افزون بر عنصرهای کربن، هیدروژن و اکسیژن، همیشه نیتروژن و گاهی گوگرد دارند. واحد سازنده‌ی پروتیین‌ها آمینو اسید نام دارند. همین طور که از نامشان برداشت می‌شود، همه‌ی این ملکول‌ها یک گروه اسید کربوکسیلیک (COOH-) و یگ گروه آمین (NH2-) دارند. همه‌ی این گروه‌ها به یک اتم کربن مرکزی، به نام کربن آلفا، متصل هستند. بنابراین، اسکلت یک اسیدآمینه از سه اتم C-C-N درست شده‌ است. گروه R در اسیدآمینه‌های گوناگون متفاوت است.

   پپتید، پلی‌پپتید یا پروتیین‌ها
مفهوم دقیق واژه‌های پپتید، پلی‌پپتید و پروتیین تا اندازهای گیج‌کننده است و قانونی که در همه‌ی جهان پذیرفته شده باشد، وجود ندارد. وقتی اسیدآمینه‌ها به صورت زنجیره‌های کوتاهی به هم وصل ‌شوند، یک پپتید تشکیل می‌شود. زنجیره‌های دراز‌تر را پلی‌پپتید می‌گویند. واژه‌ی پروتیین را برای ملکول پایانی که کاری انجام می‌دهد، به کار می‌بریم. برخی از پروتیین‌ها از یک پلی‌پپتید و برخی از دو یا چند پلی‌پپتید ساخته شده‌اند. برای مثال، هموگلوبین چهار پلی‌پپتید دارد. 

همه‌ی پروتیین‌ها ملکول‌های پیچیده‌ای هستند و زیست‌شیمیدان‌ها در چهار سطح مختلف آن‌ها را مطالعه می‌کنند: اول، دوم، سوم و چهارم.

    ساختمان اول
ساختمان اول یک پروتیین به توالی یا ترتیب اسیدآمینه‌های آن پروتیین گفته می‌شود.
ساختمان اول یک پروتیین کوچک را به سادگی به صورت زیر نشان می‌دهند:
آلانین- هیستیدین- فنیل‌آلانین- گلوتامین- سیستیین

پروتیین‌های واقعی به طور معمول از تعداد بیش‌تری اسیدآمینه ساخته شده‌اند. برای مثال، هورمون انسولین، که پروتیین به نسبت کوچکی است، 51 اسیدآمینه دارد.
رمز ساختمان اول هر پروتیینی در ژن یا ژن‌های آن پروتیین نهفته است. این رمز، ترتیب دقیق پیوند شدن اسیدآمینه‌ها را به هم و این که چه اسید‌آمینه‌هایی در پروتیین وجود داشته باشند، تعیین می‌کند. سپس این ترتیب مشخص می‌کند که پلی‌پپتید چگونه چین‌وتا بخورد تا شکل سه بعدی دقیق و خاص هر پروتیین به وجود آید و این شکل سه بعدی است که به پروتیین اجازه می‌دهد نقش ویژه‌ی خود را در بدن بازی کند. نخستین سطح چین‌وتا خوردن سه بعدی در ساختمان دوم پروتیین توصیف می‌شود.
    ساختمان دوم  
وقتی آمینواسید‌های مختلف زنجیروار به هم پیوند شدند، تمایل پیدا می‌کنند که در برخی جاها به صورت شکل و الگوی خاصی ( برای مثال، به صورت مارپیچ) چین و تا بخورند. این شکل‌ها به این دلیل پدید می‌آیند که آمینواسیدها برای به دست آوردن پایدارترین آرایش از پیوندهای هیدروژنی به این سو و آن سو گرایش پیدا می‌کند. ساختمان دوم پروتیین به الگوهای موجود در زنجیره‌ی اسیدآمینه گفته می‌شود. چنین الگوهایی در پروتیین‌های مختلف در جاهای مختلف وجود دارند و بنابراین، گوناگونی بسیار از شکل‌های ملکولی را پدید می‌آورند.
نوع‌های اصلی ساختمان دوم در پروتیین‌ها عبارتند از:
    • مارپیچ آلفا، معمول‌ترین نوع ساختمان دوم است. در این مارپیچ، آمینواسید‌ها روی محورشان پیچ می‌خورند و هر آمینواسید با آمینواسید دیگر (آمینواسید چهارم در طول رشته‌ی پلی‌پپتید) پیوند هیدروژنی برقرار می‌کند. این پیوندهای هیدروژنی ساختمان دوم را پایدار می‌کنند.
    • صفحه‌های بتا، ساختمان مسطحی که از دو یا چند زنجیره‌ی پلی‌پپتیدی درست شده است که موازی هم قرار گرفته و با پیوندهای هیدروژنی به هم وصل شده‌اند.
ساختمان دوم یک پروتیین به ترتیب آمینواسید‌های آن بستگی دارد: برخی آمینواسید‌ها (یا ترکیبی از آن‌ها) به تولید مارپیچ‌ آلفا گرایش دارند و برخی به تولید صفحه‌های بتا روی می‌آورند. چند امینواسید خم‌شدگی‌های تندی در زنجیره به وجود می‌آورند که برای تا خوردن زنجیره روی خودش بسیار مهم است و این نوع تاخوردگی نقش بنیادی در ساختمان و کار پروتیین دارد.
    ساختمان سوم  
ساختمان سوم پروتیین شکل سه بعدی کلی آن است که در نتیجه‌ی عامل‌های زیر پدید می‌آید:
    • توالی آمینواسیدهایی که مارپیچ‌های آلفا، صفحه‌های بتا و خمیدگی‌ها را در جاهای خاصی در طول زنجیره‌ی پلی‌پپتیدی به وجود می‌آورند.
    • ماهیت آبگریزی بسیاری از گروه‌های جانبی آمینواسیدها. پروتیین‌های کروی را آب فرامی‌گیرد و بنابراین گروه‌های جانبی آبگریز گرایش دارند درون پروتیین جای گیرند.
ساختمان سوم را نیروهای جذب‌کننده‌ای که اغلب پس از چین‌وتا خوردن زنجیره‌ی پلی‌پپتیدی پدید می‌آیند و اتصال‌های دی‌سولفیدی، پیوندهای کووالانسی‌که بین دو اسیدآمینه‌ی دارای گوگرد به وجود می‌آیند، حفظ می‌کنند. اتصال‌های دی‌سولفیدی اغلب در پروتیین‌های ساختمانی به وجود می‌آیند، یعنی در جایی که به قدرت نیاز هست.
ما نمی‌توانیم از اهمیت ساختمان سوم برای کارکرد پروتیین‌ها به سادگی بگذریم. پروتیین‌های کارکردی، یعنی پروتیین‌هایی مانند آنزیم‌ها وپادتن‌ها (آنتی‌بادی‌ها) که نقش‌های فعالی در بدن بازی می‌کنند، باید شکل دقیقی (و گاهی توانایی تغییر شکل بسیار اندکی و حساب‌شده) داشته باشند تا بتوانند نقش خود را در بدن به درستی انجام دهند. محکمی بسیاری از پروتیین‌های ساختمانی به ساختمان سوم آن‌ها بستگی دارد. برای مثال، تعداد بسیار از اتصال‌های دی‌سولفیدی در کراتین باعث محکمی ساختارهایی مانند مو، ناخن می‌شود.

    ساختمان چهارم  
بیش‌تر پروتیین‌ها از بیش از یک رشته‌ی پلی‌پپتیدی ساخته شده‌اند. برای مثال، هموگلوبین انسان از چهار زنجیره‌ی پلی‌پپیتیدی ساخته شده است. اگر این زنجیره‌ها با آرایش درست در کنار هم جای گیرند، پروتیین به درستی کار می‌کند. اگر هر یک از این زتجیره‌ها به علت قرار گرفتن یک آمینواسید نادرست در جایی از رشته‌ی پلی‌پپیتیدی، ساختمان اول، دوم یا سوم غیرعادی داشته باشند، ممکن است هموگلوبینی پدید آید که نتواند اکسیژن را به مبزان کافی در گردش خون جابه‌جا کند. فقط تغییر یک آمینواسید خاص از 146 آمینواسید یک تک زنجیره‌ی هموگلوبین سبب بیماری کم‌خونی می‌شود.





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
دوشنبه 16 آبان 1390
فلوریمتری
فلورسانس اسپکتروسکوپی (اسپکتروفلوریمتری یا فلوریمتری) نوعی اسپکتروسکوپی الکترومغناطیسی است که خاصیت فلورسانس را در نمونه های مورد مطالعه، بررسی مینماید. در این تکنیک از یک اشعه نورانی با شدت مشخص، برای تحریک الکترونها استفاده میشود. در نتیجه الکترونها به سطوح بالاتر انرژی منتقل میشوند. در بعضی از مولکولها، بازگشت الکترونها به سطح انرژی اولیه، همراه با تشعشع فلورسانس است. با اندازه گیری شدت نور فلورسانس میتوان غلظت، خواص یا بر هم کنش مولکولها را مورد مطالعه قرار داد. فلوریمتری کاربرد وسیعی در بیوشیمی و پزشکی دارد. این تکنیک برای اندازه گیری بیومولکولها و تومور مارکرها و همچنین درتشخیص انواع سرطانها و تومورهای خوش خیم نیز مورد استفاده قرار میگیرد.

اسپکتروفتومتری

در روشهای اسپکتروفتومتری (طیف سنجی)، تاثیر محلولها بر امواج الکترومغناطیسی مورد مطالعه قرار میگیرد. محدوده طیف الکترومغناطیس میتواند از اشعه ماوراء بنفش تا امواج رادیویی باشد.
مقدار نور جذب شده توسط محلول، تابع قوانین Beer وLambert است و از رابطه A=e lc محاسبه می شود. طبق قانون بیر، هر گاه یک اشعه نور تک رنگ از درون محلولی با رنگ مکمل عبور کند، مقدار نور جذب شده توسط محلول، با غلظت آن نسبت مستقیم دارد. طبق قانون لامبرت، مقدار نور جذب شده توسط لایه های مختلف محلول همواره ثابت بوده و با شدت نور تابیده شده بستگی ندارد. بر اساس قوانین بیر و لامبرت رابطه بین غلظت محلول و نور جذب شده به صورت خطی است و معمولا در محدوده ای که جذب با غلظت رابطه خطی دارد، تعیین غلظت مواد انجام می شود.اگر غلظت نمونه و استاندارد به هم نزدیک باشد و غلظتها هم در محدوده خطی باشند، می توان با استفاده از تناسب محاسبات را انجام داد.
دستگاه اسپکتروفتومتر از دو بخش اسپکترومتر و فتومتر تشکیل شده است. اسپکترومتر بخشی است که نور منوکروم را ایجاد کرده و دارای منبع نور، عدسی، شکافها، منوکروماتور (صافی یا منشور) می باشد. بخش فتومتر دارای اسباب سنجش نور است.

فلیم فتومتری
فلیم به معنی شعله می باشد. اتمهای هر عنصر در اثر تحریک با انرژی حرارتی رنگ خاصی را در شعله ایجاد می کنند. یعنی طول موج خاصی ایجاد می کنند که رنگ حاصل شده نیز ناشی از آن است. دستگاه فیلم فوتومتر نیز که یکی از ابزارهای مهم آزمایشگاه های پزشکی است، بر همین اساس ایجاد شده است.
بخار حاوی نمک مورد نظر و همچنین اکسیژن، وارد شعله می شود سپس نور حاصل توسط فیلتر رنگی و عدسی متمرکز شده و سپس توسط فوتو دتکتور، به ولتاژ تبدیل می شود، این ولتاژ تقویت شده و به نمایش در می آید. طول موج های رنگی که معرف مواد مختلف است به صورت پیک هایی در نمودار حاصل، قابل بررسی و اندازه گیری است.
روش فلیم فتومتری معمولا برای اندازه گیری الکترولیتها و فلزاتی نظیر سدیم، پتاسیم ،لیتیم و کلسیم مورد استفاده قرار میگیرد

کروماتوگرافی
کروماتوگرافی (chromatoghraphy) ، در زبان یونانی متشکل از کلمات chroma یعنی رنگ و grophein یعنی نوشتن است. اولین روش‌ کروماتوگرافی در سال ۱۹۰۳ بوسیله میخائیل سوئت ابداع و نامگذاری شد. او از این روش برای جداسازی مواد رنگی استفاده کرد.
مارتین و سینج در سال ۱۹۵۲ به پاس اکتشافاتشان در زمینه کروماتوگرافی جایزه نوبل دریافت کردند.
کروماتوگرافی روشی برای جداکردن اجزای یک مخلوط است. مخلوط مورد مطالعه که معمولا به صورت مایع یا گاز است از یک لوله یا شبکه گذرانده می‌شود. در کروماتوگرافی دو فاز وجود دارد: فاز ثابت وفاز متحرک. جداسازی مواد بر اساس اختلاف در قدرت حل شوندگی آنها در فاز ثابت و متحرک است. بنابر این سرعت حرکت اجزای تشکیل دهنده مخلوط متفاوت است و در نتبجه مخلوط به اجزای تشکیل دهنده تفکیک میشود. ، فاز ثابت در واقع اجزای درون لوله یا شبکه جداسازی را تشکیل می دهد و فاز متحرک شامل حلال و ماده مورد مطالعه است. فاز ثابت می تواند مایع یا جامد باشد. انواع مرسوم کروماتوگرافی عبارتند از:

۱٫ کروماتوگرافی ستونی Column Chromatography
2. کروماتوگرافی کاغذی Paper Chromatography
3. کروماتوگرافی نازک لایه Thin Layer Chromatography
4. کروماتوگرافی تعویض یونی Ion-Exchange Chromatography
5. کروماتوگرافی گازی Gas Chromatography

الکتروفورز
به سبب اینکه بسیاری از ماکرومولکول های زیستی باردار هستند، می‌توان با استفاده از یک میدان الکتریکی، آنها را بر اساس خواص فیزیکی مانند شکل فضایی، وزن مولکولی و بار الکتریکی، تفکیک کرد. روش های الکتروفورز مختلفی، برای تفکیک و مطالعه بیومولکول ها اعم از اسید های نوکلئیک یا پروتئین ها ابداع شده است. برخی از روشهای الکتروفورز رایج در آزمایشکاه ها بشرح زیر است:

الف) الکتروفورز روی کاغذ (PE) Paper Electrophoresis
ب) الکتروفورز در ژل آگارز (AGE) Agarose Gel Electrophoresis
ج) الکتروفورز روی استات سلولز (CAE) Cellulose Acetate Electrophoresis
د) الکتروفورز در ژل آکریل آمید (AGE) Acrylamid Gel Electrophoresis
ه) الکتروفورز در ژل نشاسته ) Starch Gel Electrophoresis (SGE
الکتروفورز در ژل کاربرد وسیعی دارد. در این روش از یک محیط نیمه جامد (ژل) به عنوان فاز ثابت استفاده می‌شود. الکتروفورز در ژل پلی‌اکریل آمید ( PAGE) PAGE دارای قدرت تفکیک بسیار بالائی بوده و برای تفکیک پروتئینها و اسیدهای نوکلئیک به کار گرفته می‌شود. به منظور بررسی پروتئین ها با استفاده از PAGE، برای اینکه تفکیک فقط براساس وزن مولکولی انجام شود، به بافر ماده شیمیائی SDS (سدیم دو دسیل سولفات ) اضافه می‌شود. SDS مولکول بزرگی با بار منفی می‌باشد. این ماده باعث واسرشت شدن پروتئین ها شده و به آنها متصل می‌شود. به ازای هر دو اسید آمینه، یک مولکول SDS به پروتئین متصل می‌شود که باعث القاء بارمنفی متناسب با وزن مولکولی به پروتئین می‌شود. برای تفکیک اسیدهای نوکلئیک در صورت امکان از ژل آگارز استفاده می‌شود. تهیه ژل مزبور به مراتب سریعتر وآسانتر از ژل پلی اکریل آمید بوده و هزینه کمتری را در بر می‌گیرد.. برای تفکیک قطعات کوچک DNA دو رشته‌ای و قطعات DNA تک رشته‌ای از ژل پلی اکریل آمید استفاده می‌شود. قدرت تفکیک ژل های مزبور ارتباط مستقیمی با غلظت آنها دارد. برای مثال، برای تفکیک قطعاتی به اندازه ۱۰۰ جفت باز از آگاروز ۳% و برای قطعات حدود ۲۰۰۰ جفت باز از آگارز ۸/۰ % استفاده می‌شود.

سانتریفیوژ

روش سانتریفیوژ بر اساس نیروی گریز از مرکز است. هر گاه جسمی با سرعت معینی حول یک محور دوران کند نیروئی در جسم متحرک و در جهت مماس بر مسیر دوران و به سمت خارج از مرکز ایجاد می گردد که به نیروی فراگریز یا گریز از مرکز موسوم است و مقدار آن از رابطه F=MRW2 بدست می آید. R شعاع دوران، M جرم جسم، V سرعت خطی و W سرعت زاویه ای است. عوامل موثر در جداسازی ذرات عبارتند از:
۱٫ جرم حجمی ذرات ۲٫ شکل ذرات و ۳٫ چگالی محلول
در دستگاه سانتریفوژ برای جدا کردن ذرات، مخلوط را درون لوله‌ای قرار می‌دهند. این لوله با چرخش دستگاه، به سمت خارج از مرکز متمایل میشود و یا به حالت افقی در میاید. در این حالت، نیروی گریز از مرکز می‌خواهد که مخلوط را برخلاف مرکز سانتریفوژ براند و از این نقطه دور کند و ذرات یا مایع سنگین تر بیش تر به سمت بیرون (یا ته مخلوط) رانده می‌شوند. وقتی سانتریفوژ از حرکت باز می‌ایستد، مواد به همین حالت غیر مخلوط می‌مانند. خون و سایر نمونه‌های بیولوژیکی را معمولاً به وسیله دستگاه سانتریفوژ جدا می‌کنند. انواع دستگاه‌های سانتریفوژ برای مصارف گوناگون ساخته شده‌است. نمونه‌های خانگی این دستگاه برای جداکردن آب از مواد بکار می‌رود. در آزمایشگاه های تشخیصی از دستگاه سانتریفوژ معمولا برای جداکردن گلبول‌های خون از پلاسما استفاده می‌شود.

ELISA
روش الایزا (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) یا ایمونوآسی، یک تکنیک بیوشیمیایی است که در تحقیقات ایمونولوژی به منظور بررسی وجود یک آنتی بادی یا آنتی ژن در نمونه های بیولوژیک مورد استفاده قرار میگیرد. الایزا یک روش تشخیصی مهم در پزشکی و پاتولوژی گیاهی محسوب میشود. همچنین از روش الایزا در بخش کنترل کیفیت در بسیاری از صنایع استفاده میشود.
در روش الایزا آنتی ژن مورد مطالعه بر سطح یک میکروپلیت تثبیت میشود. سپس آنتی ژن اختصاصی به میکروپلیت افزوده میگردد. در این مرحله اتصال آنتی بادی به آنتی ژن انجام میشود. آنتی بادی به یک آنزیم متصل است، بنابر این افزودن سوبسترای آنزیم به میکروپلیت، منجر به یک واکنش رنگی میشود. شدت رنگ حاصل متناسب با غلظت آنتی بادی یا به عبارت بهتر متناسب با غلظت آنتی ژن در نمونه مورد مطالعه است. با استفاده از روش اسپکتروفتومتری، میتوان میزان جذب نوری محلول را اندازه گیری کرد و غلظت آنتی ژن را محاسبه نمود.

استخراج و تخلیص پروتئین

خالص سازی پروتئین شامل یک سری مراحل میباشد که برای مجزا کردن یک نوع پروتئین از پروتئین‌های مختلط استفاده میشود. خالص سازی امری حیاتی برای توصیف وظیفه، ساختار و فعل و انفعالات پروتئین مورد نظر میباشد. این کار معمولا با یک نمونه بافت و یا کشت میکروبی آغاز میشود. در اولین مرحله با استفاده از روشهایی نظیر سونیکاسیون، سلولها کاملا متلاشی میشوند. سپس با روش سانتریفوژ، مولکولها از قطعات سلولی جدا میشوند. محلول روئی که فاقد سلول است جدا شده و با تکنیکهای مختلفی نظیر کروماتوگرافی، Salting out و Salting in پروتئین ها از بیومولکولهای دیگر جدا میشوند. در نهایت پروتئین مورد نظر با روش Freeze drying یا خشک کردن محلول، بصورت پودر خالص تهیه میشود.

کنترل کیفیت

در مهندسی و تولید صنعتی، بخش کنترل کیفیت و مهندسی کیفیت به بخشی گفته می‌شود که به اصلاح روشهای تولید میپردازد، بگونه ای که کالاها از نظر مرغوبیت و رفع نیازهای مشتری ارتقاء یابند. روش‌های کنترل کیفی معمولاً با همکاری رشته‌های مهندسی و بازرگانی اجراء می‌شوند.
عمده بحث کنترل کیفیت مربوط به انجام نمونه گیری از محصولات ، بازرسی آن نمونه ها و تعمیم نتایج به کل انباشت محصول است که بر اساس روش های آماری انجام می گیرد . از دیگر روش های مورد استفاده در کنترل کیفیت ، کنترل فرایند تولید محصول به جای کنترل محصول تهیه شده است. مبحث کنترل کیفیت ، جایگاه ویژه ای در مباحث نظام های جامع مدیریت کیفیت دارد.
اگر قرار باشد یک محصول، مشخصات مورد نظر مشتری را دارا باشد، پس این محصول باید به وسیله یک فرآیند پایدار یا تکرار پذیر همراه با کاهش تغییرات در فرآیند ها، تولید گردد.
تلاش برای کاهش تغییرات در فرآیندها، با هدف کاهش قیمت تمام شده و افزایش سود صورت میگیرد، چرا که با کاهش تغییرات، فرآیند شناخته تر شده و قابل کنترل تر خواهد شد. افزایش شناخت، منجر به برنامه ریزی دقیقتر شده و افزایش قدرت کنترل فرآیند، باعث کاهش ضایعات می شود.

آشنایی با پایگاه های اطلاع رسانی در اینترنت

در سالهای اخیر پیشرفتهای وسیعی در روشهای اطلاع رسانی، حاصل شده است. مخصوصا در زمینه های نرم افزاری و اینترنت. وجود پایگاه های اطلاعاتی تخصصی، دسترسی به منابع علمی را تسهیل نموده است. از جمله میتوان منابع زیر را نام برد:
۱٫ پایگاه NCBI (National Center for Biotechnology Information)
2. KEGG: معرفی مسیرهای متابولیک در موجودات زنده مختلف
۳٫ BioMedNet: حاوی مطالب پزشکی و زیست شناسی
۴٫ PubMed: دارای مقالات ومنابع علمی در زمینه علوم پزشکی
و همچنین سایتهای وزارتخانه ها، دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی

DNA microarray
در این روش، یک زنجیره DNA با توالی دلخواه طراحی و رشته مکمل آن نیز ساخته و پس از فعال شدن بر روی نانوذرات طلا نشانده می شود. همچنین رشته DNA دیگری که مکمل بخشی از DNA هدف است پس از فعال شدن روی نانوذره طلا تثبیت می شوند. سپس اجازه هیبرید شدن رشته بار کد با DNA مکمل داده می شود. از طرفی رشته سوم DNA که مکمل بخش دیگری از DNA هدف است پس از فعال شدن بر روی ذرات مغتاطیسی تثبیت می شود با قرار گرفتن این دو ذره در محلول اگر DNA هدف وجود داشته باشد حتی در مقادیر بسیار اندک موجب اتصال این دو ذره به یکدیگر می شود. در مرحله بعد با توجه به خاصیت مغناطیسی ذره دوم می توان آنها را از محلول جدا کرد و با استفاده از عواملی ،چون ترکیبات دناتوره کننده، که دو رشته DNA را جدا می کند DNA بار کد را از مکمل آن جدا و شناسایی می کند. حتی میتوان از ترکیباتی مثل نقره که حساسیت تشخیص را بالا می برند استفاده نمود. به این ترتیب مقادیر بسیار اندک از یک توالی DNA بدون نیاز به پی سی آر قابل شناسایی و حتی اندازه گیری است.

مهندسی ژنتیک

مهندسی ژنتیک، به مجموعه روشهایی گفته می شود که به منظور جداسازی، خالص سازی، وارد کردن و بیان یک ژن خاص در یک میزبان بکار می‌رود و نهایتا منجر به بروز یک صفت خاص و یا تولید محصول مورد نظر در جاندار میزبان می‌شود. این علم کاربردهای زیادی در علوم پایه، تولیدات صنعتی، کشاورزی و علوم پزشکی دارد. در زمینه علوم پایه، بررسی‌ مکانیزمهای همانند سازی DNA و بیان ژنها در پروکاریوتها، یوکاریوتها و ویروسها و همچنین نحوه ساخته شدن و تغییر در پروتئینها و همچنین مکانیزم ایجاد سرطان مطرح است. در زمینه کشاورزی تولید گیاهان مقاوم به آفات و خشکی، تولید گیاهان پرمحصول و تولید گاوهای دارای شیر و گوشت بیشتر، را می‌توان نام برد. و در زمینه کاربردهای پزشکی، تشخیص بیماریهای ارثی، تولید انسولین انسانی، تولید هورمون رشد انسان و… را می‌توان نام برد. در سال‌های اخیر گسترش و توسعهٔ تکنیک‌های سنتز DNA نوترکیب انقلابی را در درمان بسیاری از بیماری‌های انسانی از جمله انواع سرطان‌ها، اغلب بیماری‌های خود ایمنی نظیر دیابت و همچنین تشخیص، پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری‌های مادر زادی فراهم آورده‌است.مثال معروفی از کاربرد مهندسی ژنتیک، تولید سویه ای از باکتری اشرشیاکلی است که قادر به سنتز انسولین انسانی است. مهندسی ژنتیک بطور خلاصه شامل مراحل زیر است
۱٫ انتخاب ژن مورد نظر
۲٫ جداسازی ژن مورد نظر
۳٫ وارد کردن ژن مورد نظر در حامل
۴٫ تکثیر ژن در میزبان مناسب
۵٫ انتقال حامل ژن به سلول هدف
۶٫ تکثیر سلول هدف
۷٫ تولید انبوه محصول یا ایجاد صفت مورد نظر

بیوتکنولوژی
واژه بیوتکنولوژی نخستین بار در سال ۱۹۱۹ از سوی Karl Ereky به مفهوم کاربرد علوم زیستی در فناوری‌های ساخت بشر به کار برده شد. به طور کلی هر گونه کنش هوشمندانه بشر در آفرینش، بهبود و عرضه فرآورده‎های گوناگون با استفاده از جانداران، به ویژه از طریق دستکاری آن‌ها در سطح مولکولی در بیوتکنولوژی، قرار می‌‌گیرد. زیست‎فناوری را بطور کلی، به کارگیری موجودات زنده یا فرایندهای زیستی، در صنایع تولیدی یا خدماتی تعریف کرده اند که شامل کاربرد زیست‌شیمی ، میکروب‌شناسی و فناوری‎های تولید در سامانه‎های زیستی است. بیوتکنولوژی به لحاظ ویژگی‎های ذاتی خود دانشی بین رشته‌ای است. بیوتکنولوژی در اصل هسته‌ای مرکزی تحقیقات زیستی محسوب میشود و شامل دو بخش است. یک بخش در پی دستیابی به بهترین کاتالیزور برای یک فرایند یا عملکرد ویژه است و بخش دیگر سامانه یا واکنشگری است که کاتالیزورها در آن عمل می‌کنند.
تامین سلامت و بهداشت جمعیت بیش از شش میلیاردی ساکنان کره زمین از طریق تولید داروهای نوترکیب و واکسن‎ها، دستیابی به روش‌های درمان کم‎هزینه بیماری‌ها و یافتن درمان بیماری‌های بدون درمان و تشخیص سریع‎تر و مؤثرتر بیماری‌های گوناگون از جمله بیماری‌های ژنتیکی از وظایف بیوتکنولوژی پزشکی است.
همچنین رویکرد جدید به محیط زیست در قرن حاضر و در نظر گرفتن آن به عنوان یک جزء‌ از سرمایه ملی کشورها و لزوم حفظ آن با بکارگیری زیست‌فناوری از مهم‌ترین دغدغه‌های بشر در سده حاضر است. حذف مؤثر آلاینده‌های محیطی خطرناک از محیط زیست با استفاده از میکروارگانیسم‌های پالایشگر آلودگی و استفاده از فنون نگهداری ذخایر ژنتیکی کشور از جمله کاربردهای زیست‌فناوری در زمینه محیط زیست است. کاربردهای زیست‌فناوری در صنعت که به تولید محصولات با صرف هزینه و انرژی کمتر، ضایعات اندک می‎انجامد و از همه مهم‌تر، کمترین اثر سوء بر محیط زیست را برجا می‎گذارد، باعث شد که از این فناوری به عنوان یکی از پاکترین بخش‌های صنعت یاد شود. زیست‌فناوری همچنین تولید محصولاتی که قبلأ از روش‌های دیگر امکان تولید آن وجود نداشته یا بسیار سخت و دشوار بوده است، ممکن ساخته است

Recombinant DNA
DNAی نوترکیب (Recombinant DNA)، نوعی DNA است که بطور طبیعی وجود ندارد و با متصل کردن قطعات DNAی مختلف بدست می آید. بدین منظور توالی DNAی مورد نظر به یک حامل متصل میشود. این حامل ممکن است ژنوم باکتری، یک پلاسمید یا ژنوم یک ویروس باشد. سپس DNAی نوترکیب وارد سلولهای هدف میشود. این سلولها معمولا باکتری هستند. بدین ترتیب، DNAی نوترکیب وارد مجموعه ژنتیکی میزبان میشود. با القاء کردن بیان ژنها در DNAی نوترکیب میتوان محصول پروتئینی مورد نظر را به میزان زیاد تهیه کرد. انسولین، واکسنهای نوترکیب و بعضی از پروتئینهای غذائی با این روش تولید شده اند.
تکنولوژی نوترکیبی DNAبا کشف آنزیمهای محدودالاثر (Restriction Enzymes) امکان پذیر گشته است. این آنزیمها توسط Werner Arber، Daniel Nathansو Hamilton Smithکشف شدند و بهمین دلیل در سال ۱۹۷۸ جایزه نوبل به آنها اعطا گردید.

RNAi
RNA interference یا به اختصار RNAi ، سیستمی در موجودات زنده است که میزان و نحوه فعالیت ژنها را کنترل میکند. دو نوع RNAی کوچک در این فرآیند نقش دارند: miRNA و siRNA.
این بیومولکولها قادر به اتصال به RNA های خاص دیگری هستند و فعالیت آنها را افزایش یا کاهش میدهند. مثلا میتوانند مانع از تولید پروتئین توسط RNA شوند. RNAi نقش مهمی در دفاع سلولی در مقابل ژنهای پارازیتها (مثل ویروسها و ترانسپوزونها) دارد. RNAi همچنین در تکامل جنینی و بیان ژنها نقش دارد. در آینده RNAi کاربردهای وسیعی در پزشکی خواهد داشت. مثلا در کاهش فعالیت ژنها و خاموش کردن آنها توسط داروهای آنتی ویروس، میکروب کشهای موضعی، درمان عفونت با هرپس سیمپلکس، مقابله با سرطان، هپاتیت A، هپاتیت B، مقابله با HIV و آنفلوانزا.

تخلیص DNA
‌‌‌‌نقطهِ شروع‌ بسیاری‌ از روشهای‌ بیولوژی‌ مولکولی‌، جداسازی DNA با درجه خلوص بالا است. بدین منظورDNA‌ ی تخلیص شده باید عاری از RNA، پروتئین، لیپید و سایر بیومولکولهایی باشد که‌ برای‌ آنزیمهای‌ محدودالاثر ‌ و پلیمرازها مزاحمت‌ ایجاد می‌کنند. به‌علت‌ بزرگ‌ بودن‌ اندازهِ DNA ژنومی‌ در پستانداران، روشهای‌ استخراج DNA‌ باید حداقل‌ استرس‌ مکانیکی‌ را در طی‌ مراحل تخلیص‌ ایجاد نماید. ‌‌‌‌معمولا در طی استخراج DNA‌ از چند نوع دترجنت‌‌ همچونSDS‌ و‏TritonX100 استفاده‌ می‌شود، که‌ نقش‌ آنها لیز نمودن‌ سلول‌ و کمک‌ به‌ از بین‌ بردن‌ پروتئین‌ متصل‌ بهDNA‌ می‌باشد. پروتئین‌زدائی ‌بیشتر توسط‌ پروتیئنازK صورت‌ می‌گیرد. این‌ آنزیم‌ در حضورSDS در دمای ۵۶ تا ۶۵ درجه فعالیت‌ دارد تحت‌ این‌ شرایط‌ پروتئین‌ بهتر واسرشته‌ می‌شود. ‌‌‌‌متعاقب‌ استفاده‌ از پروتیئنازK از ایزوپروپانول‌ برای‌ از بین‌ بردن‌ موثر پروتئین‌ها استفاده می‌شود. باقیمانده‌ پروتئینها‌ و لیپیدها نیز توسط فنل‌ و کلروفرم‌ از بین‌ می‌روند. آلودگی به RNA‌ از طریق‌ تیمار کردن‌ نمونه‌ با RNAase از بین‌ می‌رود.‌‌ ‌‌در روشهای‌ دیگر، بعد از پروتئینازK از محلولهای نمکی‌ اشباع‌ برای‌ رفع‌ آلودگی‌ به پروتئینها‌ استفاده‌ می‌شود در استخراجDNA ‌ برایPCR ‌ بهتر است‌ از هپارین‌ استفاده‌ نشود. چون‌ هپارین‌ از فعالیتTaq ‌ پلی‌مراز جلوگیری‌ می‌کند .‌‌‌‌لازم به ذکر است که محلولEDTA با غلظت دومولار‌ باعث‌ می‌شود که‌ کوآنزیمهای‌ DNase‌ شلات‌ شوند و از تجزیه‌ تصادفیDNA‌ جلوگیری‌ گردد.

PCR

در گذشته معمولا از روش های شیمیایی برای تولید قطعات نوکلئوتیدی استفاده می‌کردند، اما این روش ها پر زحمت بوده و نیاز به مدت زمان طولانی داشتند. از سال ۱۹۸۰ به بعد عمدتا از روش PCR (واکنشهای زنجیره ای پلیمراز) در آزمایشگاههای زیست شناسی مولکولی استفاده می‌شود. در این روش با استفاده از تغییرات حرارت می‌توان فرآیند تکثیر DNA را بدفعات انجام داد. امروزه این تکنیک به عنوان یک روش قدرتمند در تشخیص بالینی برای بررسی وجود موتاسیون‌ در ژنوم انسانی، یا برای وارد کردن جهش‌های ویژه به داخل ژنها استفاده میشود.
PCR بطور خلاصه شامل ۳ مرحله اصلی است:
۱٫ مرحله دناتوراسیون DNA: در مرحله اول برای مدت کوتاه قطعات DNA را در درجه حرارت ۹۴ درجه سانتیگراد حرارت می‌دهند تا دو زنجیره DNA از هم باز شود.
مرحله پرایمر و مرحله اتصال دو قطعه نوکلئوتیدی: این قطعات معمولا از ۲۵ – ۱۸ باز آلی تشکیل می‌شوند و می‌توانند به قطعات مکمل خود که بر روی ژن مورد نظر قرار می‌گیرند، اتصال یابند. قطعه‌ای که به تعداد زیاد ساخته می‌شود، ما بین دو پرایمر ساخته می‌شود. مرحله اتصال پرایمرها کوتاه بوده و حدودا ۳۰ ثانیه در دمای ۶۵ – ۳۰ درجه سانتیگراد صورت می‌گیرد.
مرحله پلیمریزاسیون یا مرحله سنتز: در این مرحله با دخالت آنزیم DNA پلیمراز بر روی رشته DNA الگو، سنتز DNA با استفاده از نوکلئوتید تری فسفات‌هایی که در محلول وجود دارند، صورت می‌گیرد و برای سنتز DNA همیشه یک رشته DNA به صورت الگو و یک قطعه پلی نوکلئوتیدی به عنوان پرایمر مورد نیاز است.

Chemiluminescence

کمی لومینسانس عبارتست از تشعشع نور و مقدار مشخصی از حرارت، در طی یک فرآیند شیمیایی:
[A] + [B] → [◊] → [Products] + light
بعنوان مثال واکنش لومینول با پراکسید هیدروژن در حضور کاتالیزور مناسب:
luminol + H2O2 → ۳-APA[◊] → ۳-APA + light
در طی این فرآیند، آمینوفتالات تولید میشود که یک مولکول فعال است. این مولکول با از دست دادن انرژی، از خود نور منتشر میکند. شدت نور حاصل با دستگاه مخصوصی اندازه گیری و بررسی میشود. در آزمایشگاههای تحقیقاتی از این فرآیند برای بررسی وجود ترکیبات خاص و یا تعیین غلضت مواد استفاده میشود.
نانوتکنولوژی
فناوری نانو یا نانوتکنولوژی، شاخه ای از دانشهای کاربردی و فناوری است که موضوعات گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌ها در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانوفناوری فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمها در این ابعاد است، که اثرات فیزیکی جدیدی (عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک) از خود نشان میدهند. نانوفناوری یک دانش به میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود.
نانوبیوتکنولوژی
در طول دهه گذشته پیشرفت های زیادی در استفاده از روش های نانو جهت تشخیص مولکولی حاصل شده است و تلاش های بیشتر در جهت طراحی بیوحسگرها برای تشخیص دقیق، انتخابی و کاربردی مولکول های زیستی میباشد. امروزه در بیوحسگرها برای تشخیص اسیدهای نوکلئیک و پروتئینها به طور وسیعی از نانوذرات استفاده می شود. این ذرات به دلیل دارا بودن اندازه نانو و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی قابل تغییر و تنظیم از جمله خواص الکتریکی، الکتروشیمیایی، نوری و مغناطیسی، کاندیدای مناسبی برای جایگزینی با دیگر مولکول های رنگی رایج در تشخیص مولکولی هستند. نانوذرات بعنوان نشانگر، حساسیت، سرعت و انعطاف پذیری تست های بیولوژیکی را جهت اندازه گیری حضور یا فعالیت مواد افزایش میدهند. از طرفی چون با استفاده از این ذرات، حجم کوچکی از نمونه مورد نیاز است، نیاز به تکثیر ماده مورد اندازه گیری را بر طرف میکند. امتیاز دیگر نانوذرات، قدرت تشخیص میکروارگانیسم ها، بافت های سرطانی هم در داخل بدن و هم در محیط آزمایشگاهی است.

بلاتینگ

در بیولوژی مولکولی و ژنتیک، روش بلاتینگ عباتست از انتقال پروتئین، DNA یا RNA به یک پایه خاص نظیر نیتروسلولز، نایلون یا PVDF. در بسیاری از تحقیقات، این روش پس از الکتروفورز مورد استفاده قرار میگیرد. با تکنیک بلاتینگ، مولکولها از ژل به پایه مورد نظر منتقل میشوند. در مرحله بعد شناسایی مولکولها با استفاده از روشهای رنگ آمیزی انجام میشود. روش رنگ آمیزی نقره برای پروتئینها، اتورادیوگرافی برای مواد رادیواکتیو، آنتی بادی برای مولکولهای خاص و یا کمی لومینسانس، از جمله روشهای مرسوم در بلاتینگ هستند.
بر اساس نوع مولکولهای مورد مطالعه، بلاتینگ به روشهای زیر تقسیم میشود:
۱٫ Southern blot برای DNA
2. Southwestern blot برای کمپلکس DNA و پروتئین
۳٫
Northern blot برای RNA
4. Reverse Northern blot برای RNA
5. Western blot برای پروتئینها
۶٫
Far-Western blot برای کمپلکس پروتئین -پروتئین
۷٫
Eastern blotting برای تغییرات پس از ترجمه
۸٫
Far-Eastern blot برای چربیها، داروها و هورمونها




نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
دوشنبه 16 آبان 1390


مقدمه:
اسپکتروفتومتری:
در روشهای اسپکتروفتومتری (طیف سنجی)، تاثیر محلولها بر امواج الکترومغناطیسی مورد مطالعه قرار میگیرد. محدوده طیف الکترومغناطیس میتواند از اشعه ماوراء بنفش تا امواج رادیویی باشد.
مقدار نور جذب شده توسط محلول، تابع قوانین Beer وLambert است و از رابطه A=e lc محاسبه می شود. طبق قانون بیر، هر گاه یک اشعه نور تک رنگ از درون محلولی با رنگ مکمل عبور کند، مقدار نور جذب شده توسط محلول، با غلظت آن نسبت مستقیم دارد. طبق قانون لامبرت، مقدار نور جذب شده توسط لایه های مختلف محلول همواره ثابت بوده و با شدت نور تابیده شده بستگی ندارد. بر اساس قوانین بیر و لامبرت رابطه بین غلظت محلول و نور جذب شده به صورت خطی است و معمولا در محدوده ای که جذب با غلظت رابطه خطی دارد، تعیین غلظت مواد انجام می شود.اگر غلظت نمونه و استاندارد به هم نزدیک باشد و غلظتها هم در محدوده خطی باشند، می توان با استفاده از تناسب محاسبات را انجام داد.
دستگاه اسپکتروفتومتر از دو بخش اسپکترومتر و فتومتر تشکیل شده است. اسپکترومتر بخشی است که نور منوکروم را ایجاد کرده و دارای منبع نور، عدسی، شکافها، منوکروماتور (صافی یا منشور) می باشد. بخش فتومتر دارای اسباب سنجش نور است.

با اسپکتروفوتومترآشنا شویم (سفری با سرعت نوربین آینه ها):
اسپکتروفوتومتر یا طیف سنج، دستگاهی است که شدت نور را به صورت تابعی از طول موج اندازه‌گیری می کند. این کار با انکسار پرتو نور به طیف طول موج ها و آشکارسازی شدت ها با دستگاه بار دار و نمایش نتایج به صورت گراف انجام می‌شود. در حقیقت این روش با استفاده از میزان جذب نور، تعیین غلظت می‌کند. این روش قابلیت اندازه گیری نمونه های فوق العاده کوچک را داشته لذا از آن برای تجزیه و تحلیل عناصر مولکول‌های‌DNA , RNA استفاده می‌شود.
نور از بسته های بسیار کوچکی به نام فوتون تشکیل شده است که انرژی هریک از آن‌ها به محض برخورد به یک الکترون منتقل می شود. تنها هنگامی انتقال رخ می دهد که انرژی فوتون ها برابر با انرژی مورد نیاز برای انتقال الکترون به لایه انرژی بعدی باشد. این پروسه که در آزمایش‌های محاسبه کیفیت و کمیت‌DNA موجود در محلول‌ها استفاده می شود، پایه طیف بینی جذبی را تشکیل می دهد. به طور کلی نور با طول موج و انرژی خاص به نمونه تابانده شده و مقدار مشخصی از انرژی آن جذب می شود. سپس با اندازه‌گیری انرژی رد شده از نمونه توسط یک فوتودتکتور، مقدار جذب تعیین می‌شود. ‌اسپکتروفوتومتر دستگاه پیچیده‌ای‌ است که شدت نور را به صورت تابعی از طول موج است اندازه‌گیری می کند. در این دستگاه نور توسط یک منبع نور تولید شده و پس از گذشتن از میان نمونه مورد نظر نور، به صورت طیفی منتشر می شود سپس به وسیله سنسورها آشکارسازی شده و به صورت نتایج قابل کاربردی ترجمه می‌شود. خروجی اسپکتروفوتومتر همیشه نموداری از شدت نور نسبت به طول موج است. داده‌هایی که برای تولید نمودار گردآوری شده، در جدولی از شدت نور و طول موج ذخیره می‌شود. مقدار گراف بیان کننده مقدار عبور یا مقدار جذب است. اسپکتروفوتومترهای امروزی دیجیتالی بوده و به وسیله میکروپروسسور کنترل می شوند.

اجزا اسپکتروفوتومتر:

چهار بخش اصلی در اسپکتروفوتومتر وجود دارد: منبع نور، نمونه، آشکارساز و مفسر. منبع نور می‌تواند نور مرئی، مادون قرمز یا ماوراء بنفش باشد. پس از منبع نور یک تک فام ساز (مونوکروماتور) وجود دارد تا نور تولید شده را فیلتر و توسط یک منشور یا توری پراش طول موج‌های خاصی را انتخاب کند. پس از گذشتن نور تولید شده از داخل نمونه و جذب بخشی از آن، پس از گذشتن از مجموعه ای از لنزها، شکاف‌ها، آینه‌ها و فیلترها به سنسور‌ها رسیده و پس از تفسیر شدن به صورت نموداری در خروجی قرار می گیرد.‌

قانون بیر-لامبرت:
وقتی یک دسته امواج تک رنگ نورانی را از یک محیط وارد یک محیط یکنواخت دیگر می شود قسمتی از آن منعکس و قسمتی از آن جذب محیط دوم شده و قسمتی دیگر از آن خارج می شود.
رابطه بین شدت نور تابش شده و نور خروجی در سال ۱۷۶۰ توسط لامبرت بدست آمد و بیر درسال ۱۷۶۲ درستی آن را درباره محلول ها بررسی نمود و نتیجه گرفت که این رابطه درمورد محلول ها نیز صادق است.
بر طبق قانون لامبرت افت نسبی شدت نور نسبت به ضخامت محیط جاذب نور، با شدت نور تابش شده متناسب است.

مسیر نور:
در حال حاضر دو منبع نور‌UV و‌VIS‌ برای اسپکتروفوتومتر وجود دارد. متداول ترین منبع نور برای تولید نور مرئی یک لامپ هالوژن تنگستن با طول موجی بین ۲۰۰ و ۳۴۰ نانومتر است. چنانکه در شکل ۱ دیده می شود نور از میان نمونه عبور کرده و از طریق شکافی وارد اسپکتروفوتومتر می‌شود.

شکاف نازک باعث پراکنده شدن نور و پخش به خارج می‌شود. از آنجا که دستگاه‌ها تنها یک باریکه نور دارند، در بیشتر موارد طول موج پرتو خوانده شده از نمونه دستخوش تغییر واقع می شود و برای اصلاح این امر از آینه‌های مقعر استفاده می شود. بدین ترتیب که نور توسط آینه ای مقعر به شبکه پراکننده کننده منعکس شده و دوباره به آینه مقعر دیگری منعکس می‌شود. این آینه کانونی نور را به سمت آشکارساز متمرکز می‌کند .‌
آینه‌هایی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند به سه دسته تقسیم می شوند. اولین دسته از شیشه ساخته شده و برای خواندن جذب در طول موج های‌UV بیشتر از ۳۴۰ نانومتر استفاده می شود. دسته دوم از سیلیس گداخته یا کوارتز ساخته شده و به علت شفافیت بسیار زیاد می‌تواند در اندازه‌گیری جذب طیف‌های ( UV-VIS 200 تا ۸۰۰ نانومتر) استفاده شود و آخرین نوع آینه های یک بار مصرف است که انواع مختلفی دارد. یک نمونه از آن از پلی متا اکریلیت بوده و تنها برای اندازه‌گیری طول موج های ۲۸۰ تا ۸۰۰ نانومتر استفاده می شود.‌
طبق آخرین تحقیقات آزمایشگاهی، منبع‌UV می‌تواند لامپ هیدروژنی فشار بالا یا لامپ دوتریوم باشد. هنگامی که میزان جذب در طیف‌UV اندازه‌گیری می شود، لامپ دیگر خاموش می شود و زمانی که اندازه‌گیری جذب در نور مرئی انجام می شود بر عکس این مساله اتفاق می افتد که دلیل این امر جلوگیری از تداخل طول موج های غیر ضروری در نور منتشر شده از نمونه است. ‌

آشکار ساز:
در انتهای مسیر نور ، آشکار ساز وجود دارد که وظیفه آن اندازه‌گیری شدت نور تابیده شده از آینه‌ها و انتقال اطلاعات به کنتوری است که آن‌ها را ثبت و مقدار را بر روی‌LCD به اپراتور نمایش دهد. امروزه دو نوع آشکارساز در اسپکتروفوتومترهای‌UV/VIS متداول است: فوتوتیوب و فوتومالتی پلایر تیوب. فوتوتیوب یا فوتوسل با تولید یک جریان الکتریکی عمل می کند. وقتی یک فوتون به کاتد سلول ضربه بزند، الکترون به سمت آند رانده شده و بدین ترتیب جریان الکترونی به ‌وجود می آید که مقدار آن به میزان انرژی فوتون بستگی دارد. تیوب فوتومالتی پلایر که بسیار حساس تر است به قانون اثر فوتوالکتریک پلانک استناد دارد. فوتون ها به سطح حساس تیوب ضربه زده و الکترون های اولیه را به حرکت در می آورد ، با برخورد این الکترون ها با سطح بعدی الکترون های ثانویه نیز رها می شوند. این روال به همین ترتیب ادامه پیدا کرده تا به آند برسند و جریان الکتریکی راه بیفتد. جریان تولید شده چندین بار تقویت شده تا بتوان انرژی بسیار پایین یک فوتون را آشکارسازی و ثبت کرد.‌

دستگاه بار دار(CCD):
‌آشکارساز در بیشتر اسپکتروفوتومترها یک دستگاه بار دار خطی‌‌(CCD) است.‌CCD نوعی سنسور است که نور را حس می‌کند و از مدارهای مجتمعی مشتمل بر جفت خازن های کوپل شده حساس به نور تشکیل شده است. این خازن ها شدت نور دریافتی را حس کرده و آن‌را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. آشکارساز خطی‌CCD مشابه دامنه طول موج‌ها در اسپکتروفوتومتر دستی است. هر پیکسل در‌CCD نشان دهنده‌ طول موج خاصی از نور است و فوتون های جذب شده بیشتر، سیگنال‌های الکتریکی بیشتری تولید می کنند. بنابراین سیگنال‌های الکتریکی خروجی CCD در هر پیکسل، برابر نسبت شدت نور در طول موج متناظر است.‌

مفسر:
اسپکتروفوتومترها می‌توانند خروجی خود را به صورت های مختلف نمایش دهند، اما متداول تر است که آن را به کامپیوتر وصل کرده و برای آنالیز داده ها از نرم افزار استفاده کنند و آن ‌را به صورت قابل کاربردی مانند نموداری از مقدار عبور یا مقدار جذب بر حسب طول موج نمایش می دهند.

انواع دیگر اسپکتروفوتومتر:‌

تک پرتو و دو پرتو:
اسپکتروفوتومترها به دو دسته تقسیم می شوند: تک پرتو و دو پرتو. اسپکتروفوتومترهای تک پرتو اولین نسل اسپکتروفوتومترها بوده و تمام نور از بین نمونه عبور می کنند. در این نوع برای اندازه‌گیری شدت نور تابشی باید به این نکته توجه داشت. این اسپکتروفوتومترها ارزان تر هستند چرا که بخش های کمتری داشته و سیستم آن‌ها پیچیدگی کمتری دارند. نسل جدیدتر اسپکتروفوتومترها نوع دو پرتو است. در این نوع نور قبل از اینکه به نمونه برسد به دو پرتو مجزا تفکیک می شود که این مسئله یک امتیاز تلقی می‌شود زیرا خواندن منبع و نمونه به صورت همزمان انجام می‌شود. در برخی از اسپکتروفوتومترهای دو پرتوی، دو آشکارساز وجود دارد بدین ترتیب امکان اندازه‌گیری همزمان پرتوهای نمونه و مرجع فراهم می شود. سایر اسپکتروفوتومترهای دو پرتوی که تنها یک آشکارساز دارند از برشگر پرتو استفاده می کنندکه این وسیله در هر لحظه یک پرتو را سد کرده و آشکارساز اندازه‌گیری پرتو نمونه و مرجع را به صورت یک در میان انجام می دهد.‌

نور مرئی:
محدوده نور مرئی حدود ۷۰۰-۴۰۰ نانومتر است. اسپکتروفوتومترهای ناحیه مرئی دقت و صحت متغیری دارند. برخی از آن‌ها آشکارساز‌CCD با پیکسل‌های کافی برای قرائت هر‌‌nm10 را دارند، درحالیکه برخی دیگر می‌توانند در هر نانومتر چندین قرائت انجام دهند. این اسپکتروفوتومترها می‌توانند از منابع نور سیمابی، هالوژن،LED یا ترکیبی از این منابع مثل LED تقویت شده با رشته‌های تنگستن استفاده کنند. ‌

نور ماوراء بنفش:
اسپکتروفوتومترUV ‌علاوه بر اینکه در طیف سنجی مایعات بسیار متداول است، برای گازها و همچنین جامدات نیز استفاده می شود. نمونه را در محفظه مستطیلی مخصوص که معمولا یک سانتی متر پهنا دارد قرار می دهند. این محفظه که کاوت‌‌(cuvvette) نامیده می شود می‌تواند شکل پلاستیک، شیشه یا کوارتز داشته باشد. پلاستیک و شیشه‌، UV را جذب می کنند از اینرو تنها می‌توان آن‌ها را برای اسپکتروفوتومتری نور مرئی استفاده کرد.‌

نور مادون قرمز:
اسپکتروفوتومتر مادون قرمز در شناسایی مولکولی و ارتعاشات وابسته به ساختار آن استفاده می شود.‌‌ ‌ساختارهای شیمیایی متفاوت، به دلیل تفاوت در انرژی های مربوط به هر طول موج، راه‌های مختلفی در پاسخ به طول موج های مختلف دارند. به عنوان مثال مادون قرمز‌های برد متوسط، تمایل به لرزش دورانی دارد، درحالیکه مادون قرمز نزدیک (با انرژی بالاتر) تمایل به لرزش هارمونیک مولکولی مانند جنبش دارد.‌
در اسپکتروفوتومترهای‌IR متداول یک پرتو مادون قرمز مستقیما به نمونه می تابد و تمام طول موج‌های طیف نسبت به پرتو مرجع اندازه‌گیری می‌شود. به منظور تولید طیفی با کیفیت بالا، باید پهنای طیف ورودی به آرامی اسکن شود. اسپکتروسکوپی‌IR با روش بسط تبدیل فوریه اصلاح می شود. قلب اسپکتروفوتومترهای IR تداخل سنج میشلسون است که در شکل نشان داده شده است.

نور تابش شده از منبع‌IR به سمت سلول‌های نمونه هدایت می شود. نیمی از پرتو تابشی از آینه ثابت باز تابیده شده و نیم دیگر آن از آینه ای که مرتبا در فاصله ای حدود دو و نیم میکرومتر حرکت می کند منعکس می‌شود. هنگامی که دوباره دو پرتو در آشکارساز با هم ترکیب می شوند و تداخل به وجود می آید، حدود دو ثانیه یک اسکن از فاصله ورودی گرفته شده و در کامپیوتر ذخیره می شود. به همین ترتیب چندین اسکن دیگر نیز به طور همزمان به آن اضافه می شود. با توجه به نوسانات و ارتعاشات حرارتی در آزمایشگاه بدیهی است که این امر نا ممکن است. پس به منظور حل این مشکل از لیزر هلیم – نئون برای تاباندن به تداخل سنج میشلسون استفاده می شود و تداخل لیزر به عنوان فرکانس مرجع به کار گرفته می شود. کارائی‌FTIR از دستگاه‌های معمولی بیشتر است که می‌توان تنها با مقدار کمی از نمونه و در زمانی کوتاه به طیفی عالی دست یافت.
استفاده از اسپکتروفوتومتر:

اسپکتروفوتومترها مستقیما برای اندازه‌گیری شدت نور در طول موج های مختلف استفاده می شود و می‌تواند نماینده درصد نور تابشی مخابره شده یا جذب شده باشد. با استفاده از این اطلاعات و مقایسه آن با دانسیته‌ها و داده‌های به دست آمده می‌توان اسپکتروسکوپی را به عنوان یک ابزار استفاده کرد. مقایسه طیف‌ها برای تعیین غلظت جسم حل شده موجود در حلال مثال خوبی است. بدین ترتیب که با ثبت نور ارسال و دریافت شده در طول موجی خاص و بررسی طول موج جذب شده توسط حلال می‌توان به غلظت آن پی برد. سپس آنالیز محلول با غلظت ناشناخته، با داده های معلوم مقایسه شده و به کمک تناسب غلظت محاسبه می‌شود. این عمل برای محلول‌هایی که در آن‌ها چندین نوع حلال وجود دارد نیز قابل استفاده است والبته به دقت بیشتری در آنالیز طول موج ها احتیاج دارد. با توجه به حساسیت اسپکتروفوتومتر‌FTIR مناسب ترین و رضایت بخش ترین روش آماده سازی نمونه، تبخیر ساده محلول نمونه در صفحه ای از نمک ‌‌ KBr و دست یافتن به طیفهای فیلم نازک باقی مانده است. این روش طیفی بسیار خوب با خط مبداء مسطح به ‌وجود میآورد.‌
شکل زیرساختار اپتیک دستگاه اسپکتروفوتومتر را نشان میدهد:

اسپکتروفوتومترهایی که منبع نور ندارند اما طیف‌های مبنی بر نور وارده را تولید می کنند می‌توانند با روشی مشابه برای تعیین منبع نور استفاده شوند. می‌توان منحنی طیف‌های به دست آمده از منبع نوری نامعلوم (یا ترکیبی از منابع) را با اطلاعات منحنی های منبع نور مشخصی مقایسه کرد و منبع نور ناشناخته را شناسایی کرد.‌
از دیگر کاربردهای اسپکتروفوتومتر می‌توان به تعیین ثابت موازنه واکنش های یونی که در محلول‌های آبی انجام می شود اشاره کرد. در ابتدا طیف‌های محلولی که تنها شامل یک واکنش دهنده است اندازه‌گیری می شود. سپس دیگر واکنش دهنده‌ها به آن اضافه می شود و پس از هر بار افزایش، طیف سنجی صورت می گیرد. این روش در صورتی به صورت مطلوب کار می کند که طول موج جذب شده توسط محصول مقداری مشخص باشد. از آنجا‌که بیشتر محصولات از اضافه کردن چندین واکنشگر به دست میآیند، زمانی که محلول اشباع شده و واکنش موازنه می شود نورهای بیشتری جذب شده و افزایش نور جذب شده برابر ثابت موازنه است. ‌
در هنگام نصب دستگاه اسپکتروفوتومتر باید به نکات زیر توجه داشت:
۱- اسپکتروفوتومتر باید روی سطحی سفت و‌ در محیطی خشک و تمیز نصب شود.‌
۲- به جهت امکان جریان هوا در اطراف اسپکتروفوتومتر ، باید بین دستگاه و دیوارهای اطراف ۵۰ میلیمتر فاصله باشد.‌
۳- کابل برق دستگاه به پریز گراند شده با ولتاژ مناسب وصل شود.‌
۴- پس از اتصال آداپتور‌AC به برق، خروجی آن باید به گونه ای به دستگاه وصل شود که منبع ذخیره‌DC در مسیر آن قرار گیرد.‌
۵- در صورتی که خود دستگاه فاقد پرینتر است، باید از طریق پورت مخصوص آن‌را به پرینتر وصل کرد.‌
۶- پس از روشن کردن دستگاه مدتی صبر کرده تا دستگاه گرم شده و به پایداری حرارتی و الکترونیکی برسد.‌

منبع:http://www.biochem1.com





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
یکشنبه 15 آبان 1390

چند روش برای شناسایی قندها

کربوهیدراتها یا قندها ترکیباتی هستند که دارای فرمول عمومی (CH2O)n  می باشند وبر اساس واکنشهای شیمیایی که می توانند انجام دهند از سایر گروههای مواد تمایز داده می شوند.

کربوهیدرات به پلی هیدروکسی آلدئید یا پلی هیدروکسی کتون و یا ترکیباتی که به این دو گروه هیدرولیز میشوند اطلاق میگردد. دسته ای از کربوهیدراتها را که نمیتوانند به ترکیب ساده تری شکسته شوند. مونوساکارید میگویند. گروهی را که در اثر هیدرولیز به دو مولکول مونوساکارید تجزیه شوند دی ساکارید و بالاخره کربوهیدراتهایی که به چندین واحد مونو ساکارید تجزیه میشوند را اولیگوساکارید گویند و چنانچه تعداد واحدهای تشکیل دهندة آن بیش از شش عدد باشد پلی ساکارید نامیده میشود.

مونوساکاریدها را میتوان به دو گروه عمده تقسیم کرد: اگر مونوساکاریدها دارای عامل آلدئیدی باشند آنها را آلدوز و چنانچه عامل کتونی داشته باشند آنها را کتوز مینامند.

از لحاظ احیا کنندگی نیز قندها را به دو دسته احیا کننده و غیر احیا کننده تقسیم میکنند. قندهای احیا کننده به علت داشتن گروههای احیا کننده آلدئیدی یا کتونی دارای خاصیت فوق هستند. قندهای احیا کننده میتوانند یونهای فلزاتی مثل مس دو ظرفیتی (Cu2+) و یون نقره را  در محیط قلیایی احیا کنند. مس دو ظرفیتی پس از احیا به صورت مس یک ظرفیتی (Cu+) در می آید. این یون کمتر از مس دو ظرفیتی در آب محلول است و در نتیجه به صورت رسوب سبز رنگ CuOH یا رسوب قرمز رنگ Cu2O و یا مخلوط زرد رنگی از این دو ترکیب در می آید. اگر PH محیط اسیدی شود (مانند آزمایش بارفورد) و همچنین زمان حرارت دادن کنترل شود، فقط مونو ساکاریدها به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

بخش آزمایشگاهی:

الف) آزمایش مولیش (تمامی قندها جواب مثبت میدهند): اسید سولفوریک غلیظ باعث هیدرولیز اتصالات گلیکوزیدی شده، ایجاد مونوساکارید میکند. مونوساکارید تولید شده آب خود را از دست میدهد و به فورفورال و مشتقات آن تبدیل میشود. سپس این ترکیب با آلفا نفتل کمپلکس بنفش رنگی ایجاد میکند.

 

روش کار: 5 میلی لیتر محلول قند را در یک لوله آزمایش ریخته، به آن دو قطره محلول آلفا نفتل اضافه کنید و خوب بهم بزنید. به دقت 3 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ از دیواره لوله اضافه کنید. اسید را به آرامی اضافه کنید تا محلول درون لوله به هم نخورد و در زیر، یک فاز (بخش) تشکیل شود. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش آنترون: یکی دیگر از آزمایشهای عمومی برای کربوهیدراتها، آزمایش آنترون است. اساس آزمایش مطابق آزمایش مولیش میباشد. در این آزمایش، فورفورال تولید شده با آنترون واکنش کرده، کمپلکس آبی مایل به سبز تولید میکند.

روش کار: 2 میلی لیتر محلول آنترون را در لوله آزمایش ریخته و 2/0 میلی لیتر محلول کربوهیدرات به آن اضافه کنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایشهای بندیکت و فهلینگ (تمامی قندهای احیا کننده جواب مثبت میدهند): تمام قندهای احیا کننده اعم از مونوساکاریدها و دی ساکاریدها به این دو آزمایش جواب میدهند. اساس دو آزمایش یکی است و فقط در غلظت قلیائی به کار رفته و نیز ترکیبی که با یون مس کمپلکس ایجاد میکند، اختلاف دارند. محلول فهلینگ کمپلکس تارتارات مس دو ظرفیتی است در صورتی که محلول بندیکت یون مس دو ظرفیتی به صورت کمپلکس سیترات میباشد. در این محلول قلیائی Cu2+ در محیط باقی میماند و بصورت Cu(OH)2 رسوب نمیکند. املاح مس دو ظرفیتی (محلول آبی رنگ) در حضور یک قند احیا کننده، احیا شده و تبدیل به مس یک ظرفیتی (رسوب قرمز آجری رنگ) میشوند. معمولا آزمایش بندیکت بر فهلینگ ترجیح داده میشود، زیرا محلول فهلینگ ناپایدار است. این نوع واکنشها، واکنشهای اختصاصی قندها نیست، بلکه به ترکیباتی که دارای گروههای فعال آلدئیدی هستند نیز پاسخ میدهد.

 

روش کار: چند لوله آزمایش برداشته و در هر کدام 5 میلی لیتر محلول بندیکت بریزید. سپس به هر لوله یک میلی لیتر محلول قند 2% مورد آزمایش اضافه کنید. لوله ها را به مدت 5 دقیقه در حمام آب جوش قرار دهید. این آزمایش را برای گلوکز، مالتوز، سوکروز و نشاسته انجام دهید. و مشاهدات خود را یادداشت کنید.

در این آزمایش رنگ رسوب تولید شده به سرعت واکنش بستگی دارد. اگر عمل احیا به کندی صورت گیرد، اندازه ذرات رسوب حاصل بزرگ بوده، رنگ آن قرمز آجری است و در غیر این صورت اندازه ذرات رسوب کوچک و رنگ آن زرد یا سبز میباشد.

آزمایش تالن یا نیترات نقره آمونیاکی: محلول تالن یک کمپلکس نقره و آمونیاک است که از واکنش یون نقره و محلول آمونیاک (هیدروکسید آمونیم) در مجاورت هیدروکسید سدیم به دست می آید.

در این آزمایش یون نقره در مجاورت قند احیا کننده احیا میگردد و به صورت فلز نقره رسوب میکند. رسوب حاصله به جدار لوله چسبیده، به صورت آئینه در می آید. به همین سبب به آن آزمایش آئینه نقره نیز میگویند.

 

روش کار: در یک لوله آزمایش تمیز، 2 میلی لیتر نیترات نقره 5% ریخته و به آن یک قطره سود 10% اضافه کنید. سپس به اندازه کافی هیدروکسید آمونیم 2% اضافه کنید تا رسوب حل شود. سپس به محلول حاصل چند قطره از محلول قند مورد نظر اضافه کرده خوب به هم بزنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش بارفود (فقط به مونوساکاریدها جواب مثبت میدهند): این آزمایش برای تشخیص مونو ساکاریدها از دی ساکاریدهای احیا کننده است. چنانچه آزمایش احیا قندها در محیط اسید ضعیف صورت گیرد و مدت زمان حرارت دادن کنترل شود، فقط مونو ساکاریدها به علت قدرت احیا کنندگی قوی به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

روش کار: یک میلی لیتر از محلول بارفود را در لوله آزمایش ریخته و به آن 2 میلی لیتر محلول قندی 2% اضافه کنید. لوله آزمایش را در حمام آب جوش قرار دهید. اگر رسوب قرمز در فاصله دو دقیقه تشکیل گردید، قند مورد آزمایش مونو ساکارید است. دی ساکاریدها را باید مدت بیشتری (مثلا 10 دقیقه) جوشانید تا رسوب قرمز رنگ ایجاد شود.

اثر اسید و باز بر قندها

قندها در مجاورت اسیدها (مثلا اسید کلریدریک 10 تا 20 درصد) آب از دست میدهند. در نتیجۀ این عمل پنتوزها به فورفورال، کتوهگزوزها و آلدوهگزوزها به اسید لوولینیک و هیدروکسی متیل فورفورال تبدیل میشوند. البته آلدوهگزوزها مقدار اندکی هیدروکسی متیل فورفورال تولید مینمایند. بنابراین با این روش میتوان سه نوع مونو ساکارید را از هم تمیز داد. فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال بی رنگ و در آب محلول هستند و در مجاورت فنلها به کمپلکس رنگی تبدیل میشوند.

آزمایش سلیوانف (کتوهگزوزها جواب مثبت میدهند): در این آزمایش کتوهگزوزها در مجاورت اسید کلریدریک آب از دست داده، به هیدروکسی متیل فورفورال تبدیل میشوند. این ترکیبات با رزورسینول ترکیب شده به کمپلکس قرمزرنگی تبدیل میگردند. آلدوزها در شرایط سخت تری با رزورسینول واکنش میدهند.

روش کار: 3 میلی لیتر محلول سلیوانف را در لوله آزمایش ریخته، بدان یک میلی لیتر محلول قند مورد نظر اضافه کنید. لوله آزمایش را در حمام آب جوش قرار دهید. هر پنج دقیقه به لوله آزمایش نگاه کنید و مدت زمان تولید رنگ را یادداشت کنید. این آزمایش را برای گلوکز، فروکتوز و سوکروز انجام دهید.

آزمایش بیال (پنتوزها جواب مثبت میدهند) : پنتوزها در مجاورت اسید کلریدریک غلیظ آب از دست داده، فورفورال تولید میکنند. فورفورال با اورسینول به کمپلکس با رنگ سبز مایل به آبی تبدیل میشود. در این آزمایش در اثر حرارت طولانی و اسید کلریدریک غلیظ، هگزوزها نیز هیدروکسی متیل فورفورال تولید میکنند که با اورسینول میتواند کمپلکس رنگی (زرد مایل به قهوه ای) تولید کند.

روش کار: 2 میلی لیتر محلول بیال را در لوله آزمایش ریخته و یک میلی لیتر محلول آرابینوز یا ریبوز به آن اضافه کنید، لوله را چند دقیقه در حمام آب جوش قرار دهید و مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش مور: مولکولهای قند در مجاورت بازهای قوی شکسته شده، به مولکولهایی کوچکتر تبدیل میشود. سپس مولکولهای کوچک حاصل پلیمریزه شده به کارامل تبدیل میشوند که زرد رنگ است. قندهای احیا کننده به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

روش کار: در دو لوله آزمایش به ترتیب 2 میلی لیتر نشاسته 5/0 درصد و 2 میلی لیتر گلوکز 2/0 درصد بریزید. سپس به هر لوله 3 میلی لیتر سود 5 نرمال اضافه کنید. آنها را در آب جوش قرار داده چند دقیقه حرارت دهید. تغییر رنگ لوله را یادداشت کنید.

تشخیص پلی ساکاریدها:

آزمایش ید: ید با پلی ساکاریدها ایجاد کمپلکس رنگی میکند. برای ایجاد کمپلکس رنگی وجود حداقل 8 مولکول گلوکز در یک زنجیر خطی لازم است. رنگ ایجاد شده به طول زنجیره مولکولها بستگی دارد. مثلا آمیلوز، رنگ آبی تیره، آمیلوپکتین، رنگ ارغوانی و گلیکوژن، رنگ قهوه ای مایل به قرمز تولید میکند.

روش کار: 2 میلی لیتر محلول نشاسته در لوله آزمایش ریخته و به آن دو قطره محلول لوگل اضافه کنید. خوب مخلوط کنید و رنگ ظاهر شده را یادداشت کنید. لوله آزمایش را حرارت دهید و تغییر رنگ را یادداشت کنید. لوله آزمایش را به حال خود بگذارید تا سرد شود و رنگ ایجاد شده را یادداشت کنید.

منبع:http://biochemlectures.blogfa.com/





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
شنبه 14 آبان 1390

۱- کدام خاصیت در مورد همه کربوهیدراتها صحیح‌تر است؟                         (کارشناسی ارشد بیوشیمی۸۲)

الف) همه جامدند              ب) همه محلولند               ج) همه شیرینند                د) همه احیا کننده هستند

۲- کدامیک از کربن‌های فروکتوز، کربن آنومریک می‌باشد؟                           (کارشناسی ارشد بیوشیمی۸۰)

الف) ۱                           ب) ۲                             ج) ۵                              د) ۶

موتاروتاسیون در محلول آبی همه کربوهیدراتهای زیر اتفاق می‌افتد، بجز:       (کارشناسی‌ارشد بیوشیمی۸۲)

الف) مالتور                      ب) لاکتوز                       ج) سلوبیوز                      د) ساکارز

۵- محلول کدام قند نور پلاریزه را به چپ منحرف می‌نماید؟                           (کارشناسی‌ارشد بیوشیمی۸۱)

الف) D – گلوکز               ب) D – گلیسرآلدئید         ج) D – فروکتوز               د) D – گالاکتوز

در مورد پروتئوگلیکان‌ها کدام مورد صحیح است؟                                   (کارشناسی‌ارشد بیوشیمی۸۱)

الف) مقدار کربوهیدرات آنها کمتر از پروتئین است.         ب) ۹۵ درصد ملکول را پروتئین تشکیل می‌دهد.

ج) ۹۵ درصد ملکول را کربوهیدرات تشکیل می‌دهد.       د) میزان کربوهیدرات و پروتئین ملکول، یکسان است

اپی‌مر  - D – گالاکتوز کدام قند زیر می‌باشد؟

(کارشناسی‌ارشد هماتولوژی، ایمنی‌شناسی، انگل‌شناسی، فیزیولوژی، ویروس‌شناسی ۷۷)

الف) – D گالاکتوز        ب) – D مانوز              ج)  - ‌D فروکتوز          د)  - D گلوکز

کدام یک از ترکیبات زیر پلی‌مر گلوکز نیستند؟

(کارشناسی‌ارشد میکروب‌شناسی، انگل‌شناسی و ایمنی‌شناسی۷۵)

الف) گلیکوژن                  ب) آمیلوز                       ج) اینولین                       د) دکستران

۵- کدام یک از قندهای زیر احیاء کننده نیست؟                                  (کارشناسی‌ارشد میکروب‌شناسی۷۴)

الف) گلوکز                      ب) مالتوز                        ج) ساکارز                       د) مانوز

۶- کدام مورد زیر دی‌ساکارید نیست؟                                     (کارشناسی‌ارشد ایمنی‌شناسی ۷۳)

الف) مالتوز                      ب) لاکتوز                       ج) سوکروز                      د) ریبوز

۷- گلیکوژن پلی‌مر کدام یک از قندهای زیر است؟                                  (کارشناسی‌ارشد ایمنی‌شناسی۷۴)

الف) فروکتوز                   ب) مانوز                        ج) بتا ـ د ـ گلوکز              د) آلفا ـ د ـ گلوکز





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
شنبه 14 آبان 1390

عزیزانی که آزمون دادند برخی از نمونه سوالات را میذارم تا دور هم باشین خوش بگذره

کدامیک را می­توان با میکروسکوپ الکترونی و نوری مطالعه کرد؟

1) هسته، میتوکندری، ریبوزوم، باکتری       2) گلبول قرمز، کلروپلاست، واکوئل، HIV                       3) سلول­عصبی، کلروپلاست، هسته، DNA

*4) میتوکندری، هسته، دستگاه گلژی، باکتری                 5)شبکه­آندوپلاسمی­، میتوکندری، واکوئل، باکتریوفاژ

جواب: نکته اینکه میکروسکوپ الکترونی از نوری قوی تر است بنابراین در گزینه ها باید به دنبال موضوعی که با میکروسکوپ نوری نمی­توان مطالعه کرد، بگردید وگزینه­های حاوی آن موضوع را حذف کنید. مولکول­های کوچک مانند DNA و ریبوزوم وهمچنین ویروسهایی مانندباکتریوفاژ و HIV را نمی توانبامیکروسکوپنوریمطالعه کرد. بنابراین گزینه 4 صحیح می باشد.

شکل مقابل کدامیک از اجزای چه نوع میکروسکوپی را نشان می­دهد؟

*1)دیافراگم- میکروسکوپ نوری                      2)کندانسور- میکروسکوپ­الکترونی

3) صفحه­پلاتین-میکروسکوپ­نوری                     4) منبع نور- میکروسکوپ­الکترونی                   

5) پیچ­تنظیم میکروسکوپ­نوری

جواب: تصویر داده شده، یک دیافراگم درمیکروسکوپ نوری معمولی است.

کدامیک، ویژگی تصویردر لوله­ی ­میکروسکوپ نوری را به درستی نشان می­دهد؟

1) بزرگتر- مستقیم-حقیقی                    2)کوچکتر-مستقیم- حقیقی                               3) کمی­بزرگتر- معکوس- مجازی         

4) کوچکتر-معکوس- مجازی              *5)کمی­بزرگتر- معکوس- حقیقی

جواب: درمیکروسکوپ نوری پرتوهای نوری پس از عبور از عدسی شیئی درون لوله میکروسکوپ ابتدا تصویر معکوس، کمی بزرگتر وحقیقی تشکیل می­دهند سپس باعبور از عدسی چشمی، امتداد پرتوهای نوری درپشت میکروسکوپ، تصویری معکوس، بسیاربزرگتر و مجازی تشکیل می­دهند.بنابراین گزینه 5صحیح می باشد.

باتوجه به اطلاعات داده شده، کدامیک از گزینه­ها، ویژگی­های میکروسکوپ الکترونی را نشان می­دهد؟

الف-قدرت­تفکیک­زیاد  ب-طول­موج­کوتاه   ج- دارای­عدسی­مغناطیسی     د-رنگ­آمیزی­معمولی            و- مطالعه­سلول­زنده

1)ب- ج- و                       *2)الف-ب-ج                    3) ج- د- و                       4)الف-ج-د                       5)ب-ج-د           

جواب : میکروسکوپ­های الکترونی، دارای منبع الکترونی(با طول موج کوتاه)،بزرگنمایی بسیار زیاد(قدرت تفکیک زیاد)،فاقد عدسی شیشه­ای(دارای عدسی مغناطیسی)، رنگ آمیزی بافلزات سنگین و به دلیل گرمای زیاد الکترون، سلول­های زنده را نمی­توان با آن مطالعه کرد.بنابراین گزینه 2 صحیح می باشد.

هر یک از ویژگی­های زیر (به ترتیب) مربوط به کدام میکروسکوپ می­باشد؟(ریزنگارسه­بعدی- نمایش فاصله­کوچکتربین­دوجسم- مشاهده­رشدسلول)

1)نوری- گذاره- نگاره            2 )گذاره- گذاره- نگاره        3) نگاره- نگاره- نوری           4)نوری-نوری-گذاره             *5)نگاره-گذاره-نوری          

جواب : تصویری که از نمونه زیر میکروسکوپ ­تهیه می­شود ریزنگار نام دارد. تنها میکروسکوپ الکترونی­نگاره، ریزنگار 3بعدی تهیه می­کند. هر چه میکروسکوپ قوی تر باشد، حدتفکیک آن بیشتر(فاصله کوچکتری بین دوجسم را نشان می­دهد) است. میکروسکوپ الکترونی گذاره از همه قوی­تر است. رشدسلول­های زنده را فقط با میکروسکوپ نوری می­توان مطالعه کرد. بنابراین گزینه 5صحیح می­باشد.





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
شنبه 7 آبان 1390

یه نفس عمیق بکش و برو بالا دانلود

سکوت قلبتو بشکنو برگرد نذار این فاصله بیشتر از این شه نمی خوام مثله گذشته که ..................

این صداها از تو ماشین های در حال عبور از خیابان پخش میشود لطفا به مونیتور خود دست نزنید





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
سه شنبه 19 مهر 1390

راستی پاسخ سوالات گردش مواد رو واستون آوردم فکر بد نکن از اون مواد نه یه جور مواد جدید خیلی حال میده فقط بزن تو مخ ببین چه حالی میده              دانلود





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
سه شنبه 19 مهر 1390
امشب واستون پاسخ سوالات بافت های گیاهی رو آوردم حراج بخور و ببر به شرط دانلود



نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
دوشنبه 18 مهر 1390

با سلام خدمت هم میهنان ارجمند!

این فایل ممکنه کمی بوی بد بده آخه پاسخ سوالات دستگاه دفع

پس زوددانلود کن و اینقدر بخون که اینگار خوردیش





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
دوشنبه 18 مهر 1390

بالاخره حالشو پیدا کردم پاسخنامه سوالات بیوشیمی و سلولی پایان ترم قبل رو بزارم واسه دانلود

برو تو کار دانلود حالشو ببر





نوع مطلب : نمونه پرسش ها و پاسخ نامه ها، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
          
شنبه 16 مهر 1390





آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
امکانات جانبی


محمد رضا شجریان » آلبوم غوغای عشقبازان
دایرکتوری تبادل لینک
آگهی

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Mobile Traffic | سایت سوالات