Структурный фактор для изоморфных производных

Диаграммы Арганда можно использовать для определения фаз структурных факторов, обусловленных рассеянием от легких атомов (/ ), если известны положение и рассеивающие способности тяжелых атомов в изоморфных производных. (Описанный ниже метод является основным методом, используемым при анализе структуры белков. — Прим. ред.) Структурный фактор тяжелых атомов рассчитывают, а модули 1 , и Рц+ь I определяют экспериментально. [c.225]

Решение фазовой проблемы было найдено введением в рентгеноструктурный анализ белка его изоморфных производных невалентных комплексов белка с тяжелыми атомами (Аи, РЬ, Hg, Ag, T1 и др.), присоединение которых не должно искажать пространственного строения белковой молекулы и кристаллической решетки. Тяжелые атомы обладают большой электронной плотностью и, следовательно, значительной интенсивностью томсоновского упругого рассеяния, что сказывается на структурных факторах многих рефлексов и заметно изменяет картину рентгеновской дифракции. Различие интенсивностей дифрагированных пучков кристаллами нативного белка и его производных можно использовать для определения фаз, если предварительно установить положения тяжелых атомов. Существует несколько различных способов решения этой задачи [198, 548]. [c.156]

После создания изоморфного производного для него получают дифракционные данные и сравнивают их с данными для немодифицированного кристалла. Обратная решетка и симметрия должны остаты я прежними, но наблюдаемые интенсивности некоторых отражений могут заметно изменяться (рис. 13.33). Благодаря этому различию можно оценить фазы наблюдаемых структурных факторов. Однако прежде необходимо определить положения тяжелых атомов этой процедуре посвящено несколько следующих разделов. [c.383]

Возможно, однако, непосредственное выяснение химической природы вещества. Такие методы были разработаны вскоре после открытия Паттерсоном векторного метода. Это так называемые метод изоморфного замещения и метод тяжелых атомов. Они впервые широко были применены при изучении фталоцианинных структур. Допустим, что путем химической реакции можно добавить чужеродный атом или заместить им какой-либо атом в некоторой структуре без значительного нарушения в, расположении остальных атомов. Тогда изменение этим новым атомом результирующей амплитуды будет зависеть от фазовой постоянной этого частного структурного. фактора. Зная амплитуду до и после замещения, можно определить неизвестную фазовую постоянную. Метод тяжелых атомов состоит в использовании только замещенных производных. Этот метод основан на том, что фазовая постоянная определяется в основном добавленным атомом или атомами, так как атомы обладают наибольшей рассеивающей способностью. Определение фазовой постоянной с помощью этих методов редко можно довести до конца, но получаемые результаты являются основой для дальнейших исследований. Имея некоторое представление о структуре веществ, ранее совсем неизвестной, можно применять затем различные более точные методы последовательных приближений. [c.19]

Еще более эффективный метод, но с более - узкими возможностями применения основан на изоморфном замещении. Он обусловливается возможностью замещения одного из атомов атомом со значительно более высокой рассеивающей способностью при этом остальная часть структуры остается практически неизменной, т. е. кристаллы сохраняются изоморфными (например, соединения К и Rb). Сравнивая соответствующие интенсивности для двух кристаллов, как правило, можно определить положение замещающего атома. В центр симметричном случае можно рассчитать не только величину, но и. знак разности между соответствующими структурными факторами. (Например, если для соединений рубидия и калия -pRb—/ к + 35 и если [Риъ] и [FkI соответственно равны 25 и 60, то каждый из членов должен иметь отрицательный знак.) Этот метод использовался еще в старой работе по исследованию структуры квасцов (Beevers, Lipson, 1935) и, с особым изяществом,—при изучении фталоцианина и его никелевого производного (Robertson, 1936). [c.62]

Электронная плотность изоморфного производного с тяжелым атомом есть не что иное, как сумма электронных плотностей исходного кристалла и добавок, обусловленных тяжелым атомом. Следовательно, структурный фактор тяжелоатомного изоморфного производного должен быть следующим образом связан со структурным фактором исходного (parent) кристалла Fp и структурным фактором тяжелых (heavy) атомов F [c.383]

Обычную паттерсоновскую карту [уравнение (13.95)] нельзя использовать для определения положения тяжелых атомов в макромолекулярном кристалле. Ранее мы показали, что контраст между векторами тяжелый атом — тяжелый атом и остальными векторами недостаточен. Однако при наличии как исходного кристалла, так и изоморфного тяжелоатомного производного можно построить разностную изоморфную паттерсоновскую карту, используя измеренные амплитуды структурных факторов, или структурные амплитуды I Fpjj (Л, Аг, /)1 и IFp (А, к, /)1. [c.384]

РИС. 13.34. Структурные факторы, препставленные на комплексной плоскости, лля дифракционного пятна от исходного кристалла, для тяжелоатомной изоморфной добавки и для дифракционного пятна от производного. [c.385]

Зная природу каждого тяжелого атома и его координаты, можно рассчитать фазу и амплитуду его вклада в структурный фактор с помощью уравнения (13.70). Этот расчет дает F . Структурный фактор тяжелоатомного изоморфного производного должен быть связан со структурными факторами исходного кристалла Fp и тяжелого атома соотношением (13.102). [c.389]

Пользуясь векторной диаграммой, приведенной на рис. 13.34, выведите следующее выражение для разности между амплитудами структурного фактора для исходного кристалла (Р) и для тяжелоатомного изоморфного производного (PH) [c.401]