کتاب آزمایشگاه بیوشیمی

کتاب آزمایشگاه بیوشیمی: نظریه و تکنیک های مدرن

Biochemistry Laboratory: Modern Theory and Techniques
رادنی بویر (Rodney F. Boyer)
چاپ سوم (3^rd edition)

شابک (پرینت): 9780136043027
شابک (ایبوک): 9780321769022
ناشر: 2012، پیرسون اجوکیشن
نوبت چاپ: چاپ سوم، (ژوئیه 2012)
تعداد صفحات : 384 صفحه
زبان: انگلیسی

ثبت سفارش ترجمه کتاب بیوشیمی دامپزشکی

معرفی کتاب آزمایشگاه بیوشیمی: نظریه ها و تکنیک های مدرن

دوره آزمایشگاه بیوشیمی شما یک جزء ضروری در آموزش حرفه ای بیوشیمی، زیست شناسی مولکولی، شیمی و علوم زندگی مولکولی مرتبط مانند بیولوژی سلولی، علوم اعصاب و ژنتیک است.

کتاب آزمایشگاه بیوشیمی: نظریه و تکنیک‌های مدرن به پوشش تئوری‌ها، تکنیک‌ها و روش‌های مورد استفاده در آزمایشگاه آموزشی و تحقیقاتی بیوشیمی می پردازد. به‌جای آزمایش‌های خاص، بر توصیف دقیق تکنیک‌های مدرن در بیوشیمی تجربی تمرکز می‌کند و تئوری پشت چنین تکنیک‌هایی را به تفصیل مورد بحث قرار می‌دهد.

طیف گسترده ای از تکنیک های مورد بحث شامل پایگاه داده اینترنتی، کروماتوگرافی، طیف سنجی یا اسپکترومتری و تکنیک های DNA نوترکیب مانند شبیه سازی مولکولی و PCR است.

در چاپ جدید موضوعات پیشرفته ای مانند کروماتوگرافی مبتنی بر غشاء را معرفی می کند، تمرین ها و مسائل جدیدی در کل کتاب اضافه شده و یک وب سایت همراه کاملاً به روز ارائه شده است.

فهرست مندرجات کتاب آزمایشگاه بیوشیمی

فصل 1 مقدمه ای بر آزمایشگاه بیوشیمی

الف. ایمنی در آزمایشگاه

اول ایمنی
برگه های اطلاعات ایمنی مواد
اقدامات ایمن در آزمایشگاه بیوشیمی

ب. نگهداری سوابق و برقراری ارتباط با نتایج تجربی

دفترچه یادداشت آزمایشگاهی
جزئیات نوشتن آزمون
ارتباط نتایج حاصل از تحقیقات بیوشیمی

ج. استفاده از معرف ها و محلول های بیوشیمیایی

خلوص آب
نظافت ظروف شیشه ای آزمایشگاهی
محلول ها: غلظت و محاسبات
تهیه و ذخیره محلول ها

د. انتقال کمی مایعات

پیپت و پیپت کردن
تجهیزات پیپت اتوماتیک

ه. تجزیه و تحلیل آماری داده های تجربی

تعریف تجزیه و تحلیل آماری
میانگین، انحراف نمونه و انحراف استاندارد
صفحه گسترده آماری
تجزیه و تحلیل آماری در عمل

فصل 2 استفاده از کامپیوتر و اینترنت برای تحقیق در بیوشیمی

الف. تحقیق چیست و چگونه در بیوشیمی انجام می شود؟

تحقیق چیست؟
روش علمی

ب. استفاده از کامپیوتر در بیوشیمی

دسترسی به اینترنت
شبکه جهانی وب

ج. وب سایت های مفید در بیوشیمی

فهرست راهنماها، منابع کتابخانه، پایگاه های داده و ابزارها
مشاهده ساختارهای زیست مولکول ها
جستجو در پیشینه و متون بیوشیمیایی
جستجوی متون در وب
همسانی توالی در پروتئین ها
آزمایشگاه های بیوشیمی مجازی

فصل 3 رویه های آزمایشگاهی عمومی

الف. pH، بافرها، الکترودها و حسگرهای زیستی

اندازه گیری pH
استفاده از الکترود pH
بافرهای بیوشیمیایی
انتخاب بافر بیوشیمیایی
رقت های بافر
الکترود اکسیژن
حسگرهای زیستی

ب. اندازه گیری محلول های پروتئینی

سنجش های Biuret و Lowry
سنجش برادفورد
سنجش BCA
سنجش اسپکتروفتومتری

ج. اندازه گیری محلول های اسید نوکلئیک

سنجش اسپکتروفتومتری
سنجش های دیگر برای اسیدهای نوکلئیک

د. تکنیک های آماده سازی نمونه

دیالیز
اولترافیلتراسیون
لیوفیلیزاسیون و غلظت خلاء گریز از مرکز

ه. رادیوایزوتوپ ها در بیوشیمی

منشاء و خواص رادیواکتیویته
تشخیص و اندازه گیری رادیواکتیویته
رادیوایزوتوپ ها و ایمنی

فصل 4 تکنیک های سانتریفیوژ در بیوشیمی

الف. اصول اولیه سانتریفیوژ

ب. ابزار سانتریفیوژ

سانتریفیوژهای کم سرعت
سانتریفیوژهای پرسرعت
اولتراسانتریفیوژها

ج. کاربردهای سانتریفیوژ

تکنیک های آماده سازی
اندازه گیری های تحلیلی
مراقبت از سانتریفیوژها و روتورها

فصل 5 تخلیص و تجزیه و تحلیل بیومولکول ها با کروماتوگرافی

الف. مقدمه ای بر کروماتوگرافی

پارتیشن در مقابل کروماتوگرافی جذبی

ب. کروماتوگرافی مسطح (کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک)

تهیه جاذب
توسعه حلال
تشخیص و اندازه گیری قطعات
کاربردهای کروماتوگرافی مسطح
کروماتوگرافی مسطح پیشرفته

ج. کروماتوگرافی ستونی

عملکرد یک ستون کروماتوگرافی
بسته بندی ستون
بارگیری ستون
شستشوی ستون
جمع آوری مایع شوینده
تشخیص اجزای شستشو

د. کروماتوگرافی تبادل یونی

رزین های تبادل یونی
انتخاب مبدل یونی
انتخاب بافر
آماده سازی مبدل یونی
استفاده از رزین تبادل یونی
ذخیره سازی رزین ها

ه. کروماتوگرافی ژل خروج

تئوری فیلتراسیون ژل
خصوصیات فیزیکی کروماتوگرافی ژل
خواص شیمیایی ژل ها
انتخاب ژل
تهیه و نگهداری ژل
عملکرد یک ستون ژل
کاربردهای کروماتوگرافی ژل اکسکلوژن

و. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)

ابزار دقیق
فازهای ثابت در HPLC
کروماتوگرافی کایرال فاز متحرک
آماده سازی نمونه و انتخاب شرایط عملیاتی HPLC
FPLC - اصلاح کروماتوگرافی پرفیوژن HPLC

ز. کروماتوگرافی میل ترکیبی و جذب ایمنی

محیط کروماتوگرافی
لیگاند بی حرکت
پیوست لیگاند به ماتریس
جذب ایمنی
روش آزمایشی برای کروماتوگرافی میل ترکیبی

ح. کروماتوگرافی مبتنی بر غشاء

فصل 6 خصوصیات پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک توسط الکتروفورز

الف. نظریه الکتروفورز

معرفی
تئوری و عمل

ب. روشهای الکتروفورز

الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید (PAGE)
الکتروفورز ژل ناپیوسته
الکتروفورز ژل دودسیل سولفات سدیم-پلی آکریل آمید (SDS-PAGE)
ژل های تعیین توالی اسید نوکلئیک
الکتروفورز ژل آگارز
الکتروفورز ژل میدان پالسی (PFGE)
تمرکز ایزوالکتریک پروتئین ها
الکتروفورز دو بعدی (2-DE) پروتئین ها
الکتروفورز مویرگی (CE)
ایمونوالکتروفورز (IE)

ج. جنبه های عملی الکتروفورز

ابزار دقیق
معرف ها
رنگ آمیزی و تشخیص نوارهای الکتروفورز
بلاتینگ پروتئین و اسید نوکلئیک
وسترن بلات
تجزیه و تحلیل نتایج الکتروفورز

فصل 7 تجزیه و تحلیل اسپکتروسکوپیک بیومولکول ها

الف. طیف سنجی جذبی فرابنفش مرئی

طول موج و انرژی
جذب نور
انتقال های الکترونیکی در زیست مولکول ها
طیف جذبی
قانون بیر-لامبرت
ابزار دقیق
کاربردهای طیف سنجی UV-VIS

ب. طیف سنجی فلورسانس

اصول اسپکترومتری فلورسنت
بازده کوانتومی
ابزار دقیق
کاربردهای طیف سنجی فلورسانس
مشکلات در اندازه گیری فلورسانس

ج. طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته ای

نظریه NMR
NMR در بیوشیمی
NMR و ساختارهای پروتئینی

د. طیف سنجی جرمی

یونیزاسیون و تجزیه و تحلیل پروتئین ها
کاربردهای MS در بیوشیمی

ه. کریستالوگرافی اشعه ایکس

روش شناسی کریستالوگرافی اشعه ایکس

فصل 8 برهمکنش های بیومولکولی: پیوند لیگاند و واکنش های آنزیمی

الف. برهمکنش های لیگاند-ماکرومولکول (تشخیص مولکولی)

ویژگی های برهمکنش های اتصال غیر کووالانسی
خصوصیات کمی اتصال لیگاند
معادله اسکاچارد
پیوند تعاونی لیگاندها
اندازه‌گیری تجربی برهم‌کنش‌های پیوند لیگاند
سنجش پروتئین برادفورد به عنوان نمونه ای از اتصال لیگاند
نرم افزار کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل LM Binding

ب. کاتالیز بیولوژیکی (آنزیم ها)

کلاس های آنزیم ها
خواص جنبشی آنزیم ها
اهمیت ثابت های جنبشی
مهار فعالیت آنزیم
واحدهای فعالیت آنزیمی
فعالیت خاص
طراحی یک سنجش آنزیمی
سنجش جنبشی در مقابل زمان ثابت
کاربردهای سنجش آنزیمی
نرم افزار کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل داده های کینتیک آنزیم

فصل 9 بیولوژی مولکولی I: ساختارها و تجزیه و تحلیل اسیدهای نوکلئیک

الف. مقدمه ای بر اسیدهای نوکلئیک

اجزای شیمیایی DNA و RNA

ب. ساختار و عملکرد DNA

ساختار و عملکرد RNA

ج. روشهای آزمایشگاهی برای بررسی DNA و RNA

جداسازی DNA کروموزومی
جداسازی DNA پلاسمید
خصوصیات DNA
اتصال و فلورسانس اتیدیوم بروماید
الکتروفورز ژل آگارز
تعیین توالی مولکولهای DNA
جداسازی و خصوصیات RNA

فصل 10 بیولوژی مولکولی II: DNA نوترکیب، شبیه سازی مولکولی و آنزیمولوژی

الف. بیوتکنولوژی DNA نوترکیب

شبیه سازی مولکولی
مراحل تهیه DNA نوترکیب
بردارهای شبیه سازی

ب. آنزیم های مهم در زیست شناسی مولکولی و بیوتکنولوژی

اندونوکلئازهای محدود کننده
کاربرد آنزیم های محدود کننده
جنبه های عملی استفاده از آنزیم محدود
واکنش زنجیره ای پلیمراز

ج. بلاتینگ اسید نوکلئیک

فصل 11 تولید، تخلیص و خصوصیات پروتئین

الف. رویه های تخلیص پروتئین ها

ترکیب پروتئین ها
مقدار پروتئین در مقابل خلوص پروتئین در مقابل هزینه
مراحل اولیه در تصفیه پروتئین
تهیه عصاره خام
تثبیت پروتئین ها در یک عصاره خام
جداسازی پروتئین ها بر اساس تفاوت حلالیت
تکنیک های انتخابی در تصفیه پروتئین

ب. تولید پروتئین ها با بیان ژن های خارجی

بیان ژن در موجودات پروکاریوتی
بیان ژن در سلول های یوکاریوتی

ج. خصوصیات پروتئین

د. تعیین ساختار اولیه

ترکیب اسید آمینه
تعیین توالی DNA به جای پروتئین

پیوست ها

ضمیمه I - فهرست برنامه های نرم افزاری و وب سایت های مفید برای هر فصل
ضمیمه II - خواص اسیدها و بازهای رایج
ضمیمه III - خواص ترکیبات بافر رایج
پیوست IV - مقادیر pKa و مقادیر pHI اسیدهای آمینه
ضمیمه V - وزن مولکولی برخی از پروتئین های رایج
ضمیمه VI - اختصارات رایج مورد استفاده در این متن
ضمیمه VII - واحدهای اندازه گیری
ضمیمه VIII - جدول عناصر
ضمیمه IX - پاسخ به مسائل مطالعه با شماره فرد

پیشگفتار کتاب آزمایشگاه بیوشیمی: نظریه ها و تکنیک های مدرن

به دانشجویان و اساتید

واحد آزمایشگاه بیوشیمی که اکنون در اکثر کالج ها و دانشگاه های جهان ارائه می شود، یک جزء ضروری در آموزش دانشجویان برای مشاغل بیوشیمی، زیست شناسی مولکولی، شیمی و علوم زیستی مولکولی مرتبط مانند زیست شناسی سلولی، علوم اعصاب و ژنتیک است.

هم انجمن آمریکایی بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی (ASBMB) و هم انجمن شیمی آمریکا (ACS) به شدت توصیه می کنند که رشته های بیوشیمی چنین دوره ای را تکمیل کنند. دوره های آزمایشگاه بیوشیمی دانش و مهارت های مورد نیاز برای مشارکت در تحقیقات آینده در سطح کارشناسی و کارشناسی ارشد و مشاغل در صنعت بیوتکنولوژی و داروسازی را به دانشجویان ارائه می دهد.

هدف این کتاب عمل به عنوان منبعی برای تقویت یادگیری تئوری ها، تکنیک ها و روش های مورد استفاده در آزمایشگاه آموزشی و تحقیقاتی بیوشیمی می باشد. در دسترس بودن گسترده آزمایش‌های آزمایشگاهی منتشر شده در مجلات و تمایل مربیان برای طراحی پروژه‌ها و سبک‌های آموزشی خود، نیاز به دستورالعمل‌های آزمایشگاهی را کاهش داده است.

مربیان آزمایشگاه به ویژه مشتاق هستند تا روش‌های آموزشی جدید دانش‌آموز محور مانند یادگیری مبتنی بر مسئله (PBL)، یادگیری مبتنی بر تحقیق، یادگیری فرآیند محور هدایت‌شونده (POGIL) و سایر سبک‌های «یادگیری فعال» را در آزمایشگاه‌های خود معرفی کنند.

با این حال، از آنجا که آزمایش‌های منتشر شده و دستورالعمل‌های آزمایشگاهی خانگی معمولاً فقط شامل رویه‌ها هستند، نیاز فزاینده‌ای به متن همراهی مانند این کتاب وجود دارد تا نظریه‌ها و اصولی را که زیربنای فعالیت‌های آزمایشگاهی هستند توضیح دهد.

سازماندهی و ویژگی های آموزشی کتاب آزمایشگاه بیوشیمی

این کتاب با مقدمه‌ای بر مهارت‌ها و مفاهیمی که فراگیران باید به آن‌ها مسلط شوند، از جمله مسائل ایمنی، انتشار نتایج آزمایشگاهی، آماده‌سازی محلول‌ها، پیپت‌ کردن، آمار، بافرها و pH، اندازه‌گیری محلول‌های پروتئین و اسید نوکلئیک، رادیوایزوتوپ‌ها، استفاده از رایانه و اینترنت و سایر روش ها و اصول آزمایشگاهی عمومی آغاز می‌شود.

سپس روند تاریخی تکنیک‌های عمومی مورد بررسی قرار گرفته و با بحث در مورد کاربردهای فعلی دنبال می‌شود (فصل 1-3).

فصل‌های 4 تا 11 مقدمه‌ای بر تکنیک‌ها و ابزار اصلی ارائه می‌دهند که ممکن است برای مطالعه همه مولکول‌های زیستی و فرآیندهای بیولوژیکی به کار رود: سانتریفیوژ، کروماتوگرافی، الکتروفورز، طیف‌سنجی، اتصال لیگاند و پروتئین، روش‌های بیولوژی مولکولی، پروتئین.
پالایش و پایگاه داده های اینترنتی یک فرض مهم در این بخش این است که گسترش دانش ما در بیوشیمی و علوم زیستی مولکولی مرتبط به توسعه مداوم تکنیک های تحلیلی قدرتمند، به ویژه ابزار دقیق و کامپیوترها بستگی دارد.

ضمائم

این کتاب دارای یک وب سایت همراه است که از سه پیوست تشکیل شده است. پیوست اول مقدمه ای بر آموزش آزمایشگاه بیوشیمی است. موضوعات تحت پوشش شامل بحث در مورد روش های مختلف تدریس و مفاهیم و مهارت هایی است که باید بخشی از یک دوره آزمایشگاهی بیوشیمی باشد.

ضمیمه دوم فهرستی از آزمایش ها و پروژه های اثبات شده است که در مجلات آموزشی بیوشیمی منتشر شده است. این فهرست به مربیان این فرصت را می دهد تا تمرینات آزمایشگاهی را انتخاب کنند که با سوابق و تخصص آنها و با ابزار دقیق و امکانات موجود سازگار باشد.

تلاش‌های ویژه‌ای برای گنجاندن پروژه‌هایی انجام شد که موضوعات سنتی در بیوشیمی را با موضوعات مدرن ژنومیک و پروتئومیکس ادغام می‌کردند. لیست فعلی تقریباً 250 پروژه آزمایشی دارد و به صورت دوره ای به روز می شود. ضمیمه سوم فهرستی از وب سایت های مفید برای هر فصل است که در صورت لزوم به روز می شود.

مفاهیم و تکنیک های گنجانده شده در این کتاب با مرور برنامه های درسی آزمایشگاهی در مقطع کارشناسی توصیه شده توسط ASBMB، انجمن بیوشیمی (بریتانیا) و ACS انتخاب شده اند. علاوه بر این، نظر نویسنده با 30 سال تدریس و تحقیق، منبعی مهم، اما شاید با سوگیری بود.

نویسنده

نام: رادنی بویر (Rodney F. Boyer)
افیلیشن و بیوگرافی: دکتر راد بویر در دانشکده هوپ کالج هلند، میشیگان خدمت کرد و در آنجا به مدت 26 سال به تدریس، تحقیق و نوشتن بیوشیمی پرداخت. او مدرک B.A. شیمی و ریاضیات از کالج وستمار (آیووا) و دکترای شیمی آلی فیزیکی خود را از دانشگاه ایالتی کلرادو گرفت.
پس از سه سال به عنوان عضو فوق دکتری NIH با M. J. Coon (سیتوکروم P-450) در گروه شیمی بیولوژیکی در دانشکده پزشکی دانشگاه میشیگان، او به دانشکده شیمی در Hope پیوست.
در آنجا او کار بیش از 75 دانشجوی کارشناسی ارشد را در تحقیقات تحت حمایت NIH، NSF، بنیاد دریفوس، موسسه پزشکی هاوارد هیوز و صندوق تحقیقات نفت (ACS) هدایت کرد. او به همراه شاگردانش مقالات متعددی در ژورنال در زمینه ذخیره سازی آهن فریتین و آموزش بیوشیمیایی منتشر کرد.
او یک سال تعطیلی را به عنوان محقق انجمن سرطان آمریکا در آزمایشگاه تام چک برنده جایزه نوبل در دانشگاه کلرادو، بولدر گذراند. راد همچنین نویسنده بیوشیمی تجربی مدرن (نسخه سوم، 2000، بنجامین-کامینگز) و مفاهیم بیوشیمی (نسخه سوم، 2006، جان ویلی و پسران) است و به عنوان ویراستار ژورنال Biochemistry and Molecular Biology (BAMBED Education) فعالیت می کند.
او عضو انجمن بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی آمریکا (ASBMB) و عضو سابق کمیته آموزش و توسعه حرفه‌ای آن است که اخیراً مدرک کارشناسی بیوشیمی را طراحی کرده است که توسط ASBMB توصیه شده است.

جزئیات کتابشناختی

• عنوان (فارسی): آزمایشگاه بیوشیمی: نظریه و تکنیک های مدرن
• عنوان (انگلیسی): Biochemistry Laboratory: Modern Theory and Techniques
• نویسنده: رادنی بویر (Rodney F. Boyer)
• نوبت چاپ: چاپ سوم (3^rd edition)
• شابک (پرینت): 9780136043027
• شابک (ایبوک): 9780321769022
• ناشر: پیرسون اجوکیشن، چاپ سوم، (18 ژوئیه 2012)
• تعداد صفحات: 384 صفحه
• زبان: انگلیسی
• واژگان: کتابچه راهنمای بیوشیمی-آزمایشگاه