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" -> 4

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 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 126 >> Следующая

1. Рентгеновская структурная кристаллография белков и вирусов
а. Принципы метода рентгеноструктурного анализа
Чтобы легче понять принципы этого метода, рассмотрим пример, хорошо известный в оптике [24]. Допустим, что у нас имеется -оитическая система, состоящая из точечного источника света H конденсора, преобразующего расходящийся световой пучок в параллельный. На пути этого пучка поставим непрозрачный экран (L) с малым отверстием произвольной формы (рис. 1). Свет будет дифрагировать на этом отверстии. Поставив выпук-
12
лую линзу, проследим, как формируется оптическое изображение светящегося объекта (в данном случае отверстия). В фокальной плоскости линзы (Li) соберутся параллельные лучи и будет наблюдаться так называемое дифракционное, или первичное, изображение объекта (в данном случае дифракция Фраунгофе-ра). Истинное или вторичное изображение объекта 'будет наблю-' даться не в фокальной, а в другой плоскости (L2), находящейся на определенном расстоянии от фокуса линзы и сопряженной с плоскостью объекта.
Рис. 1. Схема, иллюстрирующая получение изображения объекта
при помощи выпуклой линзы
Дифракционная картина объекта в фокальной плоскости линзы может быть рассчитана теоретически при помощи формул, известных в математике как трансформация Фурье.
Производя трансформацию Фурье, мы по существу рассчитываем интерференцию всех дифрагированных световых волн, пришедших в определенную точку фокальной плоскости. К формулам Фурье-трансформации мы вернемся, когда будем рассматривать наш метод детальнее.
Существует очень важная теорема, согласно которой трансформация Фурье, проведенная дважды, т. е. в данном случае трансформация Фурье от дифракционной картины в фокальной плоскости, дает изображение объекта. Таким образом, в процессе формирования изображения для рассмотренной оптической системы световые лучи интерферируют по законам, соответствующим проведению двух трансформаций Фурье: первой — при переходе лучей от объекта к фокальной плоскости и второй — при переходе от фокальной -плоскости к изображению предмета.
13
В более общем случае можно рассматривать не плоский, а трехмерный объект и применять к нему изложенные рассуждения. Подобный подход к анализу оптических явлений составляет основу дифракционной теории микроскопа Аббе.
К сожалению, микроскоп для рентгеновских лучей сделать нельзя, так как их коэффициент преломления очень близок к единице (см. стр. 39). Можно наблюдать лишь дифракцию на объектах, сравнимых по величине с длиной волны рентгеновского излучения, т. е. на молекулах и атомах. Однако явление дифракции рентгеновских лучей имеет много общего с только что рассмотренным примером из оптики. Оказывается, образование рентгеновской дифракционной картины подчиняется тем же законам, что и формирование изображения объекта в фокальной; плоскости линзы. Таким образом, мы как бы имеем первую часть рассмотренного процесса. Но чтобы увидеть атомы, т. е. «получить изображение объекта», необходимо иметь возможность реализовать вторую часть процесса, т. е. осуществить переход от дифракционного изображения к истинному. Никакая оптическая система здесь уже помочь не может. На помощь 'приходят замечательные свойства трансформаций Фурье, позволяющие расчетным путем воссоздать исходную структуру «по ее изображению в фокальной плоскости», т. е. по рентгенограмме. Это и составляет содержание рентгеноструктурных исследований. Задача рентгеноструктурного анализа состоит в том, чтобы найти пространственное расположение атомов в молекулах исследуемого вещества по его рентгеновской дифракционной картине.
На первый взгляд она может показаться очень простой: получили рентгенограмму, измерили, провели расчеты 'по формулам Фурье и определили структуру. К сожалению, все это не так. Для вычисления трансформаций Фурье необходимо знать величины амплитуд дифрагированных лучей и их относительные фазы; только в этом случае можно правильно рассчитать интерференцию. Экспериментально измерить амплитуду дифрагированного излучения никогда не удается. Приходится иметь дело не с амплитудами, а интеноивностями, так как почернение фотопленки или количество квантов, считаемых счетчиками, пропорционально интенсивности излучения, т. е. квадратам амплитуд. Но по квадрату амплитуды луча мы не можем определить, какой вклад даст этот луч в интерференционную сумму (трансформацию Фурье) —положительный или отрицательный или, в общем случае, с какой фазой следует учитывать вклад каждого из лучей.
Основная и принципиальная трудность метода рентгеноструктурного анализа и состоит в том, что непосредственно из экспериментальных данных не удается измерить фазы дифрагированных лучей. Поэтому рентгенографическое определение структуры
14
в каждом конкретном случае не является решением стандартной задачи, оно требует поиска метода определения фаз дифрагированных лучей. Правда, иногда обходятся другим способом — ограничиваются построением гипотетической модели для искомой структуры. Хорошее совпадение теоретически рассчитанной дифракционной картины для этой модели с экспериментально наблюдаемой может служить в известной мере критерием правильности предполагаемой модели. Однако это далеко не универсальный метод, и для таких сложных объектов, как кристаллические белки, он не применим.
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама