Røntgen krystallografi made simple

30. December 2015

Røntgen-stråler er lys med en meget kort bølgelængde, bølgelængde < 10 nm, og er derfor usynlige i vores øjne. Dette betyder samtidig at fotonerne i strålerne har en meget høj energi og dette kan udnyttes. Da formlen for foton energi er hc/bølgelængde hvor h er noget der er kendt som planks konstant og har ca. værdien 4,135 * 10^-15 eV eller elektron Volt, og c er lysets hastighed.

Når nu det ovenstående er på plads så lad os lige tage et kig på hvad der sker. Der er 2 muligheder den første er noget der kaldes Thompson scattering hvor fotonerne bevarer deres energi i collisionen med stoffet, og den anden mulighed er noget der kaldes Compton scattering hvor der sker en ændring i fotonernes energi og jeg tror forresten jeg skylder jer en forklaring på hvad en foton er, en foton er en lys partikel. Fordi lys både opfører sig som en partikel og som en bølge. Fotonerne interagerer hovedsageligt med elektronerne i stoffet som vi analyserer, og når de fotoner kolliderer med elektroner er der 2 muligheder,

  1. Elektronen absorberer fotonen og får derved et højere energi niveaue (dette sker dog ikke med høj energi røntgen fotoner men nogle gange sker det dog at fotonen overfører en del af sin enbergi til elektronen)

  2. Fotonen bliver afbøjet i en anden retning end den oprindelige og dette er hvad resten af denne artikel kommer til at handle om.


Før vi kan finde proteinets molekylære opbygning er vi lige nød til at dyrke en krystal med en renhed på 99%, og dette er faktisk røntgen krystallografiens store svaghed. Da dette kan tage alt imellem flere måneder og et par timer.

lad os nu se på hvordan vi finder den molekylære opbygning ved at bruge data'ene fra afbøjningen. For at bruge data'ene fra "forsøget" se ser vi på vinklerne og antallet af afbøjede fotoner. dette kaldes afbøjnings toppe, eks. hvis der er 8 afbøjede fotoner som har nogle bestemte vinkler så ved vi at der er tale om oxygen.

Men da proteiner har nogle relativt komplicere strukturer (alpha helicer og beta strands) så skal der også bruges masser af computer kraft. Så det vi gør er at vi bruger computeren til at udregne fourier transformationer på afbøjningen. Altså dvs. vi sætter en computer til at udregne præcis hvor fotonen bliver afbøjet og hvor mange afbøjninger der er pr. atom.

MENU
0-100 | 100-200 | 200-300 | 300-400 | 400-500 | 500-600 | 600-700 | 700-800 | 800-900 | 900-1000 | 1000-1100 | 1100-1200 | 1200-1300 | 1300-1400 | 1400-1500 | 1500-1600 | 1600-1700 | 1700-1800 | 1800-1900 | 1900-2000 | 2000-2100 | 2100-2200 | 2200-2300 | 2300-2400 | 2400-2500 | 2500-2600 | 2600-7200 | 2700-2800 |