Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Биохимия -> Лазуркин Ю.С. -> "Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот" -> 13

Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот - Лазуркин Ю.С.

Лазуркин Ю.С. Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот — М.: Наука, 1967. — 342 c.
Скачать (прямая ссылка): afizsvoystvapentanola1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 126 >> Следующая

В настоящее время задача получения кристаллов производных белков с изоморфными добавками — одна из наиболее трудных проблем на пути полной расшифровки их структуры. Практика показывает, что двух производных оказывается недостаточно для того, чтобы определить фазы с необходимой точностью. Окружности могут пересекаться не в одной точке за счет ошибок в измерении интенсивностей рефлексов, погрешностей в определении координат тяжелых атомов, а также за счет неполного изоморфизма. При использовании нескольких производных обычно удается зафиксировать область, в которой могут заключаться
1 В последнее время стали успешно использовать метод присоединения тяжелого атома к ингибиторам ферментов. Последние, присоединяясь специфично к белку, обеспечивают тем самым жесткую фиксацию тяжелого атома на поверхности белковой молекулы. При выяснении положения тяжелого атома одновременно определяют и положение активного центра фермента [103].
37
значения фазового угла. При этом возникает вопрос, какое значение этого угла следует использовать в последующих расчетах, чтобы получить наиболее правильное представление о расположении атомов в белковой молекуле.
Блоу и Крик разработали специальный метод определения оптимальных значений фаз, которые вносят наименьшую общую погрешность в функцию распределения электронной плотности (см. ниже). При этом они показали, что следует использовать значения модулей структурных амплитуд с некоторым поправочным коэффициентом [46].
Существуют и другие методы определения фаз структурных амплитуд белковых кристаллов, которые, однако, могут применяться лишь в специальных случаях [47—52], на них мы останавливаться не будем.
л. Распределение электронной плотности в кристаллах. Ряды Фурье в кристаллографии
Как уже указывалось, рентгеновские лучи рассеиваются в основном на электронных оболочках атомов. Поэтому экспериментальные рентгенографические данные позволяют в принципе судить об особенностях расположения электронов в элементарных кристаллических ячейках. Это расположение принято характеризовать функцией распределения электронной плотности, которая измеряется числом электронов, приходящихся на один кубический ангстрем. Такая функция отражает расположение атомов в элементарных ячейках, так как каждому атому соответствует сгусток электронной плотности определенной величины.
Так как кристалл имеет правильную структуру, периодическую в трех измерениях, функция распределения электронной плотности в кристалле тоже будет функцией, периодической в трех измерениях. Из математики известно, что значение подобных функций в любой из точек с координатами X9 у9 z может быть определено расчетным путем, а именно оно равно сумме
Q (х9 у9 г) - 2 S S Лтпрехр [ ± 2ni (тх + пу + рг)]* (7)
тар
Подобные суммы носят название сумм, или рядов, Фурье, а операция суммирования называется трансформацией, или синтезом, Фурье. Суммирования проводятся по всем целочисленным значениям т, п и р от —оо до +ос- Атпр—некоторая величина, называемая амплитудой ряда.
Функция распределения электронной плотности в кристаллах может быть представлена рядом Фурье следующего вида:
? (х,у9г) = 2 S S ~гexp [- 2m (hx 4- ky]+ Iz)]. (8)
38
Здесь V — объем элементарной ячейки, а —— — амплитуда ряда.
Теория рентгеноструктурного анализа доказывает, что амплитудами рядов Фурье, представляющих распределение электронной плотности в кристаллах, являются структурные факторы отражений с индексами hkl, отнесенные к единице объема элементарной ячейки
( Аптр = -п,-т,-р ^ ^ Суммирование производится по всем значениям hkl экспериментально наблюдаемых отражений. Сходимость
Гяда обеспечивается тем, что по мере роста индексов hkl значения Fhki\ падают. Выражение (8) можно записать в другом виде:
1
7OOo + 22221Рш Icos <2я (hx + ky + fe) - *"*}]'
h=o k і (9)
где am — фаза структурного фактора Fhki-
Таким образом, если нам известны значения структурных факторов, т. е. их модули и фазы, мы всегда можем рассчитать структуру кристалла — найти функцию распределения электронной плотности и по ней определить локализацию атомов в пространстве.
Если мы имеем дело с непрерывным распределением интенсивности, то сумма Фурье переходит в интеграл Фурье и для электронной плотности мы получаем выражение:
P (х,у,г) = — ^ Fhki ехр[—2ni<& + чу + Iz)] dldr) d?, (10)
—OO
где ?, т], ?—компоненты вектора H
В направлениях, соответствующих брегговским отражениям, ?> 1H» ? равны hkl. Сравнивая формулы (57) и (10), мы видим, что это пара Фурье-трансформаций. Наличие дискретных отражений от монокристалла позволяет заменить более общую формулу (10) на сумму Фурье (8).
Расчет кристаллографических рядов Фурье принципиальной сложности не представляет, однако трудоемок. Чтобы получить точное представление о распределении электронной плотности в кристалле, расчет ведут для большого числа точек. Обычно каждое ребро элементарной ячейки делится на 30, 60 или 120 частей. Таким образом, иногда приходится рассчитывать 603 сумм Фурье или больше. Каждая сумма содержит столько членов, сколько наблюдается отражений: для обычных кристалов около тысячи, для белков десятки тысяч. Эти расчеты можно проводить только на вычислительных машинах1.
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама