آزمایش های بیوشیمی آزمایشگاه آلبرت برای شناسایی گونه های باکتریایی با تمایز آنها بر اساس فعالیت های بیوشیمیایی استفاده می شود. تفاوت در متابولیسم پروتئین و چربی، متابولیسم کربوهیدرات، تولید آنزیم، توانایی استفاده از ترکیبات و غیره عواملی هستند که به شناسایی باکتری کمک می کنند.
بیوشیمی چیست؟
بیوشیمی شاخهای از پزشکی است که به مجموعهای از آزمایش های خونی میپردازد که برای ارزیابی توانایی عملکردی چندین اندام و سیستم حیاتی بدن مورد استفاده قرار میگیرد. به عنوان مثال، تست عملکرد کلیوی (RFT) برای کلیه، تست عملکرد کبد (LFT) برای کبد، تست پروفایل قلبی برای قلب، تست عملکرد تیروئید برای اختلالات تیروئید، کلسیم، فسفر، آلکالین فسفاتاز و اسید اوریک برای استخوان ها و مفاصل، به طور مشابه برای وضعیت تغذیه پروتئین، آلبومین، گلوبولین، آلبومین، تجزیه و تحلیل خون arterial، دی AB و گلوبولین مورد آزمایش قرار می گیرند. e و سطح اکسیژن مربوط به عملکرد ریوی (ریه) است، اما همچنین برای اندازه گیری pH خون و سطوح بی کربنات برای شرایط متابولیک خاص استفاده می شود، تست تحمل گلوکز (GTT) شامل آزمایش مکرر برای تعیین سرعت پردازش گلوکز توسط بدن است.
اهمیت آزمایشات بیوشیمی
آزمایشات بیوشیمی به شناسایی گیاهان و جانوران عالی بر اساس تفاوتهای ساختاری خارجی و داخلی کمک میکند. این آزمایشات در مشاهدات ساختاری که با چشم غیر مسلح یا حتی زیر میکروسکوپ قابل مشاهده نیستند پیشرفت می کنند. گونههای باکتریایی زیادی وجود دارند که از نظر اندازه، شکل و غیره شباهتهای مشترکی دارند و تنها با تشخیص ویژگیهای خاصی که با استفاده از آزمایشهای بیوشیمی قابل تشخیص هستند، میتوان آنها را متمایز کرد.
یک بیوشیمی دان چه کاری انجام می دهد؟
بسیاری از بیوشیمی دانان در آزمایشگاه های شیمی کار می کنند. برخی از بیوشیمی دانان ممکن است بر مدل سازی تمرکز کنند، که آنها را به کار با رایانه سوق می دهد. برخی از بیوشیمی دانان در این زمینه کار می کنند و یک سیستم بیوشیمیایی را در یک موجود زنده مطالعه می کنند. بیوشیمست ها معمولاً با دانشمندان و مهندسان دیگر در ارتباط هستند. برخی از آنان با دانشگاه ها مرتبط هستند و ممکن است علاوه بر انجام تحقیقات، تدریس کنند. معمولاً تحقیقات آنها به آنها این امکان را می دهد که یک برنامه کاری عادی، مستقر در یک مکان، با حقوق و مزایای خوب داشته باشند.
بیوشیمی دانان چه نوع مولکول هایی را مطالعه می کنند؟
انواع اصلی مولکول های بیولوژیکی یا بیومولکول ها عبارتند از:
کربوهیدرات ها
لیپیدها
پروتئین ها
اسیدهای نوکلئیک
بسیاری از این مولکول ها مولکول های پیچیده ای به نام پلیمر هستند که از زیر واحدهای مونومر ساخته شده اند. مولکول های بیوشیمیایی بر پایه کربن هستند.
برخی از آزمایش های رایج بیوشیمی
همه گونه های باکتری دارای مجموعه منحصر به فردی از فعال کننده های متابولیک هستند که توسط آنزیم های باکتریایی کنترل می شوند. این آنزیم های باکتریایی نوع آزمایش مناسب را برای تشخیص تفاوت های ساختاری و فعالیت های متابولیکی تعیین می کنند.
آنزیم های داخل سلولی آنزیم های درون سلولی به صورت درونی عمل می کنند و مسئول سنتز مواد پروتوپلاسمی جدید در باکتری ها هستند. آنها به مواد ساده اجازه عبور از غشای سلولی می دهند و انرژی سلولی تولید می کنند که به استفاده از این مواد سلولی کمک می کند. برخی از آزمایشات مبتنی بر این آنزیم ها عبارتند از:
- تست کاتالاز بسیاری از باکتری های هوازی آنزیمی به نام کاتالاز تولید می کنند که پراکسید هیدروژن را سم زدایی می کند. مثبت بودن آزمون با تشکیل گاز (O2) به شکل حباب تعیین می شود.
- تست اکسیداز باکتری هایی که در تنفس هوازی عمل می کنند اغلب دارای سیتوکروم C و سیتوکروم C اکسیداز هستند. این آزمایش از کاغذ صافی اعمال شده با معرف اکسیداز استفاده می کند که تغییر رنگ به موقع آن نشان دهنده مثبت بودن نتیجه است.
- تست ایندول باکتری های دارای آنزیم تریپتوفانز می توانند با اسید آمینه تریپتوفان هیدرولیز شوند و ایندول، آمونیاک و اسید پیروویک را تشکیل دهند. تغییر رنگ به موقع در طول تست موفقیت تست را تعیین می کند. برخی از آزمایشات دیگر عبارتند از تست Vogus-Proskeur (تست VP)، آزمایش متیل رد، آزمایش آهن سه گانه، آزمایش شیر لیتموس و غیره.
آنزیم های خارج سلولی
ین آنزیم ها توسط سلول های باکتریایی ترشح می شوند و در خارج از سلول ها عمل می کنند. آنها در داخل سلول سنتز می شوند و به تجزیه ماکرومولکول های پیچیده به واحدهای کوچکتر پس از ترشح کمک می کنند. سپس این مواد با وزن کمتر می توانند به غشای سلولی نفوذ کرده و با کمک فعالیت های درون سلولی از آن استفاده کنند. برخی از آزمایشات آنزیم خارج سلولی عبارتند از:
- تست کواگولاز برخی از باکتری ها آنزیم هایی به نام کواگولاز تولید می کنند که فیبرینوژن را به فیبرین تبدیل می کند، به این معنی که می تواند پلاسما را منعقد کند. در طول آزمایش اگر پلاسمای منعقد و منعقد ثابت و حل نشده باقی بمانند، نشان دهنده مثبت بودن آزمایش است.
- تست Dnase بسیاری از گونه های باکتری حاوی آنزیمی به نام Dnase هستند که می تواند DNA را هیدرولیز کند. وجود Dnase را می توان با کشت روی صفحه آگار حاوی DNA تعیین کرد. برخی از آزمایشهای دیگر که آنزیمهای خارج سلولی را مطالعه میکنند عبارتند از: آزمایش ژلاتیناز، آزمایش هیدرولیز نشاسته و آزمایش هیدرولیز لیپید. آزمایشهای بیوشیمیایی یکی از مهمترین روشهای شناسایی میکروبی هستند، زیرا زمان و هزینه را کاهش میدهند و از دقت در شناسایی نمونههای ناشناخته حتی در آزمایشگاههای آزمایش خون اطمینان میدهند.
بیوشیمی برای چه مواردی استفاده می شود؟
- بیوشیمی برای یادگیری در مورد فرآیندهای بیولوژیکی که در سلول ها و موجودات اتفاق می افتد استفاده می شود.
- بیوشیمی ممکن است برای مطالعه خواص مولکول های بیولوژیکی برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، یک بیوشیمیست ممکن است ویژگیهای کراتین مو را مطالعه کند تا شامپویی تولید شود که مجعدی یا نرمی مو را افزایش دهد.
- بیوشیمیست ها کاربردهایی برای بیومولکولها پیدا میکنند. به عنوان مثال، یک بیوشیمیست ممکن است از یک لیپید خاص به عنوان یک افزودنی غذایی استفاده کند.
- روش دیگر، یک بیوشیمیست ممکن است جایگزینی برای یک بیومولکول معمولی پیدا کند. به عنوان مثال، بیوشیمیست ها به تولید شیرین کننده های مصنوعی کمک می کنند.
- بیوشیمیست ها می توانند به سلول ها برای تولید محصولات جدید کمک کنند. ژن درمانی در حوزه بیوشیمی است. توسعه ماشین آلات بیولوژیکی در حوزه بیوشیمی قرار می گیرد.
چه رشته هایی با بیوشیمی مرتبط هستند؟
بیوشیمی ارتباط نزدیکی با سایر علوم زیستی دارد که با مولکول ها سروکار دارند. همپوشانی قابل توجهی بین این رشته ها وجود دارد:
- ژنتیک مولکولی
- فارماکولوژی
- زیست شناسی مولکولی
- زیست شناسی شیمیایی
