X 線の結晶学

Liji トマス著、 MD、

X 線の結晶学は結晶形式ですることができる分子および原子の範囲の構造調査の陸標の開発です。 それは 1912 年に X 線回折の発見を利用している 2 ウィリアム Braggs、父および息子によって、 1912 年に発明されました。

これらの原子または分子の整理は特性に責任があるこの研究分野がとても有用なぜであるかの大きい部分にあります。 この関係を理解することはある物の視覚化に基づいて新しい酵素の補足因子のような物理的な、化学特性をカスタマイズした材料および新しい分子の生産を運転します。

化学、地質学、生物学および物質科学のような多くの科学の専門分野は件名の深い理解のためのこの技術にこれが生体細胞、液晶、 quasicrystal である、または陶磁器左右されますかどうか。 再度、機能のために相互依存の分子間の精密な適合を視覚化できることは科学研究の今日重大な一部分です。

蛋白質および DNA のような生物的分子の三次元構造を解決するのに使用される結晶学の科学的な装置の X 線撮影をして下さい。 画像著作権: グレゴリー A. Pozhvanov/Shutterstock
蛋白質および DNA のような生物的分子の三次元構造を解決するのに使用される X 線の結晶学の科学的な装置。 画像著作権: グレゴリー A. Pozhvanov/Shutterstock

このデータは望ましい効果を単に作り出すためにウイルスか生体細胞に設計によって配位子の分子に合うように合うことができる生きている粒子か科学者の農産物の薬剤を助けることができます。

主義は X 線が水晶を通して渡されるとき簡単で、特定の回折パターンは光線の経路の分子の影響によって作り出されることが分ることに基づいています。 この二次元パターンは数学プログラムの助けによってそれを作り出したかもしれない分子の構造の理解を助けるようにそれから、また科学的で、功妙な技術および直観解読されます。

点の位置は原子およびとらわれの長さの整理および分子内の角度を定めるのを助けます。 X 線は波長 (0.4-0.6 Å) が平均 interatomic 間隔とほとんど同じであるのでこれの達成で正常です。

全プロセスの最も挑戦的な部分は不在でよい画像が得ることができないので非のうちどころがない水晶を育てています。 調査されるべき最初の物質は水晶のような水晶でしたが、今日整然とした固体の形で得ることができる何でも製造所へ碾き割りです。

プロシージャ

X 線の結晶学機械は X 線ソースと水晶を通った光線を受け取るスクリーンの間で水晶および探知器を回すのに 4 円の回折計を使用します。

スクリーンの結晶形の光線の影響回折パターンと呼出される点のパターン。 点の密度は各ポイントで分散させた電子の間で干渉の量と変わります。

電子密度が最も高くそしてそう原子の位置を提供している等高線を反映する回折パターンまたは電子密度のマップは生成されます。 これはフーリエ変形、複雑な数学プロシージャを使用して原子か分子構造の三次元表示に変形します。

アプリケーション

X 線回折の最も最もよく知られたアプリケーションは 50 年代のロザリンド・フランクリン、フランシス島の Crick およびジェームスワトソンによっておそらく DNA の二重残された螺旋形の構造の説明行います。 構造が解決された他の重要な分子はインシュリン、ペニシリンおよびビタミン B12 を含んでいます。

Afsaneh Khetrapal BSc (Hons) 著見直される

参照

  1. http://faculty.fullerton.edu/cmcconnell/304/X-Ray_Crystallography.htm
  2. http://www.rsc.org/Education/Teachers/Resources/Contemporary/student/pop_xray.html
  3. http://www.chem.ucla.edu/~harding/notes/notes_14C_xray.pdf
  4. http://www.chemistryviews.org/details/ezine/2064331/100th_Anniversary_of_the_Discovery_of_X-ray_Diffraction.html
  5. https://www.iucr.org/education/pamphlets/2/full-text

[深い読み: 結晶学]

Last Updated: Sep 6, 2017

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