엑스레이 결정학

Liji 토마스의, MD,

엑스레이 결정학은 크리스탈 양식에서 만들어질 수 있는 분자와 원자의 범위의 구조상 연구 결과에 있는 경계표 발달입니다. 그것은 1912년에 엑스레이 회절의 발견을 이용해 2 윌리엄 Braggs, 아버지 및 아들에 의해, 1912년에 발명되었습니다.

이 원자 분자의 배열은 그들의 속성에 책임있는 왜 이 학과목이 아주 유용한 지 인 큰 부분에 있습니다. 이 관계를 이해하는 것은 존재 그들의 구상에 기지를 둔 비발한 효소 공동 인자와 같은 물리 및 화학 속성을 주문을 받아서 만든 물자 및 새로운 분자의 생산을 몹니다.

화학 지질학, 생물학 및 재료 과학과 같은 과학의 많은 지역은 주제 또는 세라믹의 깊은 이해를 위한 이 기술에게 이것이 생세포, 액정, quasicrystal이다는 것을, 달려 있습니다. 또 다시, 그들의 기능을 위해 상호의존적인 분자 사이 정확한 적합을 구상할 수 있는 것은 과학적인 연구의 오늘 결정적인 부분입니다.

단백질과 DNA와 같은 생물학 분자의 3차원 구조물을 해결하기 위하여 사용된 결정학 과학적인 장비를 X 선으로 검사하십시오. 심상 크레딧: 그레고리우스 A. Pozhvanov/Shutterstock
단백질과 DNA와 같은 생물학 분자의 3차원 구조물을 해결하기 위하여 사용되는 엑스레이 결정학 과학적인 장비. 심상 크레딧: 그레고리우스 A. Pozhvanov/Shutterstock

이 데이터는 요구한 효력을 단순히 가져오기 위하여 바이러스 또는 생세포에 디자인에 의해 ligand 분자에 적합하기 위하여 적합하 할 수 있는 살아있는 입자 또는 과학자 생성 약를 도울 수 있습니다.

원리는 엑스레이가 결정을 통해서 통과될 때 간단하 특정 에돌이 무늬는 광선의 경로에 대한 분자의 충격에 의해 일어난다는 것을 것을을 발견에 근거를 둡니다. 이 2차원 패턴은 수학 프로그램 덕분에 그것을 일으킬 수 있던 분자의 구조물을 이해하는 것을 돕도록 그 때 뿐 아니라 과학 및 예술적인 기술 및 직관 해석됩니다.

점의 위치는 원자와 결합 길이의 배열 및 분자 내의 각을 결정하는 것을 돕습니다. 엑스레이는 그들의 파장 (0.4-0.6 Å)가 평균 원자간 거리와 거의 동일하 때문에 이것 달성에서 성공적입니다.

전체적인 프로세스의 도전적인 부분은 그들의 휴무에서 좋은 심상이 장악되기 수 없기 때문에 결점이 없는 결정을 증가하고 있습니다. 공부될 첫번째 물질은 석영과 같은 결정이었습니다 그러나 오늘 정돈되어 있는 고체의 모양으로 장악될 수 있는 아무거나는 그것의 선반에 제분용 곡물입니다.

절차

엑스레이 결정학 기계는 4 원형 엑스레이 근원과 결정을 통과한 광선을 수신하는 경계진 사이에서 결정 및 검출기를 자전하기 위하여 에돌이 재계를 이용합니다.

경계진에 대한 수정체에 대한 광선의 충격 에돌이 무늬이라고 칭하는 반점의 패턴. 반점의 조밀도는 각 점에 분산된 전자 사이에서 방해 양으로 변화합니다.

전자 조밀도가 높이 그리고 이렇게 원자의 위치를 제공하고 있는 등고선을 반영하는 에돌이 무늬 또는 전자 조밀도 지도는 생성됩니다. 이것은 푸리에 전이, 복잡한 수학 절차를 사용하여 원자 분자 구조의 3차원 대표로 변형됩니다.

응용

엑스레이 회절의 제일 알려져 있는 응용은 1950 년대에 있는 Rosalind Franklin, 프랜시스 근육 경련과 제임스 Watson 에의한 아마 DNA의 두 배 좌초된 나선형 구조물의 설명입니다. 그의 구조물이 운동한 그밖 중요한 분자는 인슐린, 페니실린 및 비타민 B12를 포함합니다.

Afsaneh Khetrapal BSc (Hons)의 검토하는

참고

  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

[추가 읽기: 결정학]

Last Updated: Sep 6, 2017

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