سمانه ذوالقدری جهرمی در کتاب بیوفیزیک پایه، مجموعه‌ای از مباحث پایه‌ و بنیادی بیوفیزیک را گردآوری کرده است.

مخاطبان اصلی کتاب بیوفیزیک پایه دانشجویان هستند. کوشش نگارنده‌ی اثر بر این بوده است تا مفاهیم پایه‌ی فیزیک زیستی با بیانی ساده و روان به محضر دوست‌داران دانش عرضه گردد.

بیوفیزیک، شاخه‌ای از علم است که در آن از اصول فیزیک، شیمی، روش‌های آنالیز ریاضی و مدل‌سازی کامپیوتری در جهت درک عملکرد سیستم‌های بیولوژیک استفاده می‌شود. بیوفیزیک یک علم مولکولی محسوب می‌شود که در جهت توجیه عملکرد زیستی ساختارهای مولکولی و ویژگی‌ آن‌ها وارد عمل می‌شود. اندازه این مولکول‌ها، از اسیدهای چرب کوچک و قندها تا ماکرومولکول‌هایی نظیر پروتئین، نشاسته و مولکول‌های DNA متغیر است.

بیشتر تلاش‌ها در بیوفیزیک، در راستای تعیین ساختار مولکول‌های بیولوژیکی و ساختارهای بزرگتری است که توسط آنها ایجاد می‌شود. اختراع روش‌های جدید و ساخت ابزارهای کارآمد برای مشاهده این ساختارها از جمله تلاش‌های صورت گرفته در این زمینه است.

اصولأ بیوفیزیک تلاش می‌کند به سوالات زیستی زیر پاسخ دهد:

1. چگونه پلیمرهای خطی که تنها ترکیبی از 20 اسید آمینه مختلف هستند، به ساختارهای دقیق سه بعدی پروتئین‌ها با فعالیت‌های بیولیژیکی ویژه، تبدیل می‌شوند؟

2. چگونه یک سلول ماهیچه‌ای، انرژی هیدرولیز ATP را به نیروی حرکتی تبدیل می‌کند؟

3. چگونه غشای سلولی، برخی از مولکول‌ها را به‌طور انتخابی، از فضای غیرقطبی درون خود عبور می‌دهد؟

فهرست مطالب
مقدمه
نیروها (پیوندهای شیمیایی)
نیروهای کووالان
نیروهای غیرکووالان (نیروهای بینمولکولی)
آمینواسیدها در نقش بلوک‌های ساختمانی
پیوند پپتیدی
پپتیدها
ساختار اول پروتئین (فرایند اسمبلی)
ساختار دوم پروتئین (فرایند فولدینگ)
هلیکس‌ها
ساختارهای بتا
پیچه (Turn)
لوپ (Loop)
رندوم‌کویل (Random Coil)
ساختارهای فوقثانویه (موتیف‌های ساختاری)
نقشه راماچاندران
کلاس‌های پروتئین
دومین‌های عملکردی
ساختار سوم پروتئین (فرایند پرشدگی)
ساختار چهارم پروتئین
برخی اصطلاحات مهم
الکتروفورز
الکتروفورز ژل پلی‌اکریل‌آمید (PAGE)
الکتروفورز PAGE–SDS
ایزوالکتریک فوکوسینگ
الکتروفورز دو بعدی
الکتروفورز لوله موئین (CE)
کروماتوگرافی
انواع روش‌های کروماتوگرافی
ته‌نشین‌سازی
ته‌نشین‌سازی در میدان سانتریفوژی
ته‌نشین سازی تعادلی
ویسکوزیته
اندازه‌گیری ویسکوزیته
برای اندازه‌گیری ویسکوزیته روش‌های مختلفی وجود دارد که عبارتند از
انواع ویسکوزیته
طیف‌سنجی
طیف الکترومغناطیس
ساختار الکترونی اتم و مولکول
اوربیتال‌های اتمی
اوربیتال
اوربیتال‌های مولکولی
انواع اوربیتال‌های مولکولی
اوربیتال مولکولی پیوندی
اوربیتال مولکولی ضدپیوندی
اوربیتال‌های غیرپیوندی
تابش الکترومغناطیس و انتقال‌های الکترونی
روش‌های طیف‌سنجی در زیست‌شناسی
طیف‌سنجی ماوراء‌بنفش – مرئی
طیف‌سنجی فلورسانس
طیف‌سنجی دورنگ‌نمایی حلقوی
طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته (NMR)
طیف‌سنجی مادون‌قرمز
طیف‌سنجی رامان
نگاهی بر نقل و انتقالات غشاء
سیستم‌های انتقال از غشاء
عبور مولکول‌های کوچک از عرض غشاء از طریق نفوذ ساده
انتقال مولکول‌ها و یون‌ها از عرض غشاء به کمک پروتئین‌های غشایی
تفاوت‌های انتقال از طریق حامل و انتشار ساده
حرکت انتخابی یون‌ها و تفاوت پتانسیل الکتریکی غشاء
پتانسیل آرامش
کانال‌های یونی و پتانسیل استراحت غشاء
کانال‌های ولتاژی سدیم و پتاسیم
پمپ‌هایATP و محیط یونی داخل سلولی
تولید و حفظ شیب یونی غشای سلولی توسط پمپ‌های ATP
کانال‌های یونی دریچه‌دار وابسته به ولتاژ
تحریک ناپذیری مطلق و نسبی
جریان در انتشار غیرفعال
انتشار تسهیل‌شده یون‌های باردار
معادله نرنست
معادله گلدمن هوچکین و کاتز (GHK)
حرکت آب و اسمز
غشاء به‌عنوان یک خازن زیستی
خواص الکتریکی غشاء غیرفعال
ولتاژ سلول
رفتار الکتریکی مدارهای RC
منابع