Определение пространственной структуры молекул

Физики впервые смогли предсказать пространственную структуру молекулы, используя улучшенную технологию атомной силовой микроскопии - то есть прямой метод наблюдения.

По химической формуле вещества не всегда возможно предсказать, как именно расположены атомы в его молекулах, так как нередко сразу несколько конфигураций оказываются энергетически выгодными.
Определение пространственной структуры молекул
Для того чтобы определять точную пространственную структуру молекул, ученые в настоящее время чаще всего используют метод рентгеновской кристаллографии. Из исследуемого вещества выращивают кристалл, облучают его рентгеновскими лучами и анализируют картину их рассеяния. Этот метод позволяет получать очень точные "карты" молекул, однако он не является абсолютно универсальным, в частности потому что выращивание кристалла представляет собой очень сложную процедуру, которая индивидуальна для каждого вещества (кроме того, из некоторых веществ до сих пор не удается вырастить кристаллы).

Авторы новой работы сумели "разглядеть" структуру молекулы органического углеводорода цефаландола А (cephalandole A) при помощи непосредственного наблюдения. В основе технологии лежала атомная силовая микроскопия (АСМ) - методика, основанная на "прощупывании" атомов в молекуле при помощи очень тонкой иглы. Игла скользит над изучаемым веществом, атомы которого слегка отклоняют ее в разные стороны, причем амплитуда отклонения зависит от близости атомов и их природы.

В прошлом году тот же коллектив исследователей модифицировал технологию АСМ, заметно улучшив ее разрешение. Ученые поместили на кончик иглы молекулу оксида углерода CO, которая относительно устойчива к воздействию сил Ван-дер-Ваальса, снижавших точность метода. В ходе нынешнего исследования физики смогли при помощи улучшенной технологии увидеть, как расположены в пространстве атомы в цефаландоле А - одном из метаболитов, выделяемом глубоководными бактериями. До сих пор ученые не могли сделать выбор между четырьмя возможными структурами. В ходе эксперимента специалисты исследовали молекулы, "распластанные" на соляном кристалле, при помощи своей технологии. В итоге им удалось сразу исключить два варианта, а после дополнительных расчетов оставить только один. Эти результаты совпали с результатами, полученными ранее при помощи одного из непрямых методов.

Коллеги исследователей по-разному отнеслись к результатам новой работы. Критики отмечают, что рентгеновская кристаллография позволяет однозначно разрешать структуру молекул без всякой предварительной информации о молекуле, а у нового метода такой "самодостаточности" пока нет.

По теме Определение пространственной структуры молекул

Спиральные структуры

Химики научились создавать разнообразные и очень красивые спиральные структуры...
Журнал

Внеклеточные структуры

Идея существования внеклеточных информационных структур была впервые высказана...
Журнал

Полевые структуры человека

Меня, корреспондента, прямо в костюме и ботинках; с диктофоном в руках...
Журнал

Структуры сознания

Теперь мы переходим к третьей основной категории метатеории сознания...
Журнал

Сознание и его структуры

Введение Разговор о значении оказывается очень длинным, вовлекающим вопросы о...
Журнал

Кристаллы из фрагментов молекул ДНК

Ученые США научились получать кристаллы на основе трехмерных структур из...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Дело вашей жизни - это изучение истины
Ясный свет блаженства