Since 2004, our University project has become the Internet's most widespread web hosting directory. Here we like to talk a lot about web servers, web development, networking and security services. It is, after all, our expertise. To make things better we've launched this science section with the free access to educational resources and important scientific material translated to different languages.
X-ray Cristalografie
Despre Cell Unitatea de
Cristalele sunt trei structuri dimensionale ordonate decat poate fi descris ca o repetare a unitatii celule identice. Celula unitate este formata din cel mai mic volum posibil ca atunci cand repetate, este reprezentativ pentru intregul cristal. Dimensiunile unei celule unitate poate fi descrisa cu lungimi de margine 3 (a, b, c) si 3 unghiuri (alfa, beta, gama). Locul de amplasare 3D de atomi de unitate in cadrul unei celule pot fi enumerate ca x lor, y, z coordonate carteziene. Grupuri de spatiu descrie simetria unei celule unitate, din care exista 230 variatii. In programul moleculare origami, facand clic pe Info cristalografica Foloseste ACUM, puteti experimenta cu toate diferite tipuri de grupuri de spatiu.
Din pacate, spre deosebire de lumina vizibila, nu exista nici un mod cunoscut de a se concentra raze X, cu un obiectiv. Acest lucru determina un microscop cu raze X pentru a fi imposibil de realizat daca cineva gaseste o modalitate de a se concentra raze X. Pana atunci este necesar de a folosi cristale pentru a difracta raze X si de a crea un model de difractie care pot fi interpretate matematic de catre un computer. Acest lucru se dovedeste calculatorului intr-un obiectiv virtual, asa ca pe un monitor ne putem uita la structura unei molecule. Cristalele sunt importante, deoarece, prin definitie, acestea au o celula unitate repetat in cadrul acestora. Difractie de raze X de la o celula unitate nu ar fi semnificativ. Din fericire, repetarea de celule unitatii intr-un cristal amplifica difractiei suficient pentru a oferi rezultate care computerele pot transforma intr-o imagine.
Pentru a efectua x-ray cristalografie, este necesar sa se creasca cu cristale margini in jurul valorii de 0.1-0.3 mm. Cristalele sunt formate ca conditiile intr-o solutie suprasaturata incet schimbare. Exista trei grade de saturatie in solutie, si crystallographers sa profite de aceste cristale atunci cand in crestere:
Nesaturate - in cazul in care nu se va forma cristale sau creste.
Minima supersaturated - in cazul in care cristalele vor creste, dar altele noi nu se va forma.
Inaltul supersaturated - in cazul in care cristalele se vor forma atat si sa creasca.
O teorie a cresterii cristalului este de a incepe prin obtinerea cateva cristale sa creasca in solutie extrem de supersaturated. Apoi cristalele sunt expuse la o solutie mai putin saturate astfel incat sa poata creste. Acest lucru se realizeaza fie prin mutarea cristale sau schimbarea de saturatie a solutiei.
Pentru molecule mici, in crestere cristale suficient de mare este relativ simplu. De a lua o solutie suprasaturata de solutie si se schimba treptat conditiile, cristalele va incepe sa creasca. Daca sunt lasate neperturbat pentru cateva zile in mod ideal, cateva cristale de mare va creste.
Proteinele sunt dificil de a cristaliza, din cauza complexitatii lor, precum si faptul ca oamenii de stiinta de proteine??sunt, de obicei, lucreaza cu cantitati mici de proteine.
Exista mai multe metode de crestere cristale de proteine:
Proteinele sunt cristalizate pe o astfel de scara mica, care este dificil sa se reproduce concentratiile. Acest lucru face ca proteinele cristalizarea aproape mai mult o arta decat o stiinta, si, uneori, sunt mai multe metode de a incercat inainte de cristale de marimea necesare sunt cultivate.
Cristalele sunt trei structuri dimensionale ordonate decat poate fi descris ca o repetare a unitatii celule identice. Celula unitate este formata din cel mai mic volum posibil ca atunci cand repetate, este reprezentativ pentru intregul cristal. Dimensiunile unei celule unitate poate fi descrisa cu lungimi de margine 3 (a, b, c) si 3 unghiuri (alfa, beta, gama). Locul de amplasare 3D de atomi de unitate in cadrul unei celule pot fi enumerate ca x lor, y, z coordonate carteziene. Grupuri de spatiu descrie simetria unei celule unitate, din care exista 230 variatii. In programul moleculare origami, facand clic pe Info cristalografica Foloseste ACUM, puteti experimenta cu toate diferite tipuri de grupuri de spatiu.
De ce sunt raze X folosite?
Folosind lumina vizibila, aceasta nu va fi niciodata posibil sa se vedea in atomi, chiar cele mai puternice de microscoape. Pentru ca un obiect sa fie vazut, dimensiunea acesteia trebuie sa fie cel putin jumatate din lungimea de unda a luminii folosite pentru ao vedea. Intrucat lumina vizibila are o lungime de unda mult mai mult faptul ca distanta dintre atomi este inutil pentru a vedea molecule. Pentru a vedea molecule, este necesar sa utilizati o forma de radiatii electromagnetice cu o lungime de unda pe ordinea de lungimi de obligatiuni, cum ar fi X-raze.
De ce difractie de raze X?
Din pacate, spre deosebire de lumina vizibila, nu exista nici un mod cunoscut de a se concentra raze X, cu un obiectiv. Acest lucru determina un microscop cu raze X pentru a fi imposibil de realizat daca cineva gaseste o modalitate de a se concentra raze X. Pana atunci este necesar de a folosi cristale pentru a difracta raze X si de a crea un model de difractie care pot fi interpretate matematic de catre un computer. Acest lucru se dovedeste calculatorului intr-un obiectiv virtual, asa ca pe un monitor ne putem uita la structura unei molecule. Cristalele sunt importante, deoarece, prin definitie, acestea au o celula unitate repetat in cadrul acestora. Difractie de raze X de la o celula unitate nu ar fi semnificativ. Din fericire, repetarea de celule unitatii intr-un cristal amplifica difractiei suficient pentru a oferi rezultate care computerele pot transforma intr-o imagine.
Cristale in crestere
Pentru a efectua x-ray cristalografie, este necesar sa se creasca cu cristale margini in jurul valorii de 0.1-0.3 mm. Cristalele sunt formate ca conditiile intr-o solutie suprasaturata incet schimbare. Exista trei grade de saturatie in solutie, si crystallographers sa profite de aceste cristale atunci cand in crestere:
O teorie a cresterii cristalului este de a incepe prin obtinerea cateva cristale sa creasca in solutie extrem de supersaturated. Apoi cristalele sunt expuse la o solutie mai putin saturate astfel incat sa poata creste. Acest lucru se realizeaza fie prin mutarea cristale sau schimbarea de saturatie a solutiei.
Pentru molecule mici, in crestere cristale suficient de mare este relativ simplu. De a lua o solutie suprasaturata de solutie si se schimba treptat conditiile, cristalele va incepe sa creasca. Daca sunt lasate neperturbat pentru cateva zile in mod ideal, cateva cristale de mare va creste.
Proteinele sunt dificil de a cristaliza, din cauza complexitatii lor, precum si faptul ca oamenii de stiinta de proteine??sunt, de obicei, lucreaza cu cantitati mici de proteine.
Exista mai multe metode de crestere cristale de proteine:
- Vapor Diffusion - (agatat de metoda Drop)
- Aceasta este, probabil, cele mai comune modalitati de crestere a cristalului. O picatura de solutie de proteine??este suspendata pe un rezervor continand substante tampon si precipitare. Apa difuzeaza din meniurile la solutia de a parasi meniurile cu conditii optime de crestere de cristal.
- Batch cristalizare
- O solutie de proteine??saturate lasat intr-un container sigilat pentru a permite cristalele cresc.
- Microbatch cristalizare
- O picatura de solutie de proteine??este pus in ulei inert si lasate sa creasca. Aici exista, probabil, este o oarecare difuzie a proteinelor in ulei, scaderea saturatie a lungul timpului.
- Macroseeding
- Un cristal este crescut intr-o solutie extrem de saturate si plasate intr-unul mai putin saturate, in cazul in care o crestere de numai cristal va avea loc.
- Microseeding
- Cateva cristale sunt cultivate, apoi zdrobit, si a pus intr-o solutie finala, care le combina intr-un frumos cateva cristale. Acest lucru implica destul de un pic de experimentare cu concentratii de solutii "pentru a obtine numarul dorit de cristale.
- Gratuit ce interfata de difuzie
- Un container are un nivel de saturatie diferite. Cristale formularul initial in parte foarte saturate, ci ca solutie de amestecuri, in cele din urma se accepta numai cresterea cristalelor.
- Dializa
- Similara cu cele anterioare, dar cu o membrana semipermeabila separa straturile.
Proteinele sunt cristalizate pe o astfel de scara mica, care este dificil sa se reproduce concentratiile. Acest lucru face ca proteinele cristalizarea aproape mai mult o arta decat o stiinta, si, uneori, sunt mai multe metode de a incercat inainte de cristale de marimea necesare sunt cultivate.
Difractie de raze X
Atunci cand razele X sunt teleportat la cristal, electronii difracta raze X, care provoaca un model de difractie. Utilizarea Fourier transforma aceste modele matematice pot transformate in harti densitate de electroni. Aceste harti arata linii de contur cu o densitate de electroni. Deoarece electroni mai mult sau mai putin atomi inconjoara uniform, este posibil sa se determine in cazul in care atomii sunt amplasate. Din pacate, deoarece hidrogenul are un singur electron, este dificil de atomi de H harta. Pentru a obtine o imagine tridimensionala, cristal este rotit in timp ce un detector computerizat produce doua harti tridimensionale densitate de electroni pentru fiecare unghi de rotatie. A treia dimensiune provine din compararea rotatie de cristal cu seria de imagini. Programele de calculator folosi aceasta metoda pentru a veni cu trei coordonate dimensionale spatiale.Published (Last edited): 06-09-2011
, source:
http://www.stolaf.edu/people/hansonr/mo/x-ray.html