清华大学施一公教授Cell发表前沿综述
X射线晶体学技术是人们了解原子世界的利器,人们通过这一技术获得了许多重要的生物学结构。在晶体学技术百年诞辰之际,Cell杂志发表了清华大学施一公教授的前沿文章。这篇综述性文章全面介绍了X射线晶体学技术和结构生物学的历史和现状,读者现在可以在Cell网站免费获取全文。 1914年,德国科学家Max von Laue因为发现晶体中的X射线衍射现象,获得了诺贝尔物理学奖,这一发现直接催生了X射线晶体学。从那以后,研究者们用这一衍射技术解析了大量复杂分子的晶体结构,从简单的矿物、高科技材料(如石墨烯)到病毒等生物学结构。 自1957年确定了肌红蛋白的结构以来,X射线晶体学技术就成为了结构生物学的重要工具,为人们不断揭示生命的奥秘。这一技术不仅增进了我们对细胞的认识,还大大推动了现代医学的发展。 这篇文章首先从结构生物学的角度,回顾了X射线晶体学技术的发展简史。随后,施一公教授以蛋白激酶和膜整合蛋白为例,阐述了结构生物学的发展和......阅读全文
原子晶体的晶体结构
结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。原子晶体的结构特点:①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。③破坏共价键需要较高的能量。在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,如单质硅(Si)、金刚石
原子晶体的晶体结构介绍
结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。 原子晶体的结构特点: ①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。 ②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。 ③破坏共价键需要较高的能量。 在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,
晶体的结构特点
晶体(crystal)是由大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构,因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态 。
晶体和非晶体的结构特性差异
晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。例如,把石英晶体熔化并迅速冷却,可以得到石英玻璃。将非晶半导体物质在一定温度下热处理,可以得到相应的晶体。可以说,晶态和非晶态是物质在不同条件下存在的两种不同的固体状态,晶态是热力学稳定态。
关于晶体结构晶体的共性介绍
如果将大量的原子聚集到一起构成固体,那么显然原子会有无限多种不同的排列方式。而在相应于平衡状态下的最低能量状态,则要求原子在固体中有规则地排列。若把原子看作刚性小球,按物理学定律,原子小球应整齐地排列成平面,又由各平面重叠成规则的三维形状的固体。 人们很早就注意一些具有规则几何外形的固体,如岩
晶体和非晶体的微观结构差异
晶体和非晶体所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵;空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状;组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,它们的作用主要是静电力;对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使
X-射线晶体学与冷冻电镜在结构生物学上如何互补?
小刘同学的故事好感慨的题目,基本上就是小刘同学大学生活的变迁2012年,小刘同学刚刚结束了高考。满怀对生命科学的憧憬,心想,二十一世纪是生命科学的世纪。他现在也这样觉得。于是背上小小的行囊,告别了家乡和爹娘;只身来到了帝都,前去某知名985高校学一门手艺。希望能功成名就,回老家盖房子,娶媳妇。小刘同
什么是晶体结构?
晶体结构是指晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。任一晶体总可找到一套与三维周期性对应的基向量及与之相应的晶胞,因此可以将晶体结构看作是由内含相同的具平行六面体形状的晶胞按前、后、左、右、上、下方向彼此相邻“并置”而组成的一个集合。晶体学中对晶体结构的表达可采
硅的晶体结构
两个面心立方结构相互套构而成,其中一个面心立方结构沿另一个的体对角线平移1/4。
晶体结构测定方法
晶体结构测定方法,crystal structure determination,即利用晶体 X射线衍射可测定晶体结构。但衍射实验只能测得衍射强度(即结构振幅)而测不到相角,这样就不可能直接从强度得到晶体结构数据,而要利用其他方法。
晶体结构测定方法
晶体结构测定方法,crystal structure determination,即利用晶体 X射线衍射可测定晶体结构。但衍射实验只能测得衍射强度(即结构振幅)而测不到相角,这样就不可能直接从强度得到晶体结构数据,而要利用其他方法。
非晶体的结构和特性
非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质,组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体,它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫“各向同性”。它没有固定的熔点,所以有人把非晶体叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”。玻璃体是典型的非晶体,所以非晶态又称为玻璃态
如何选择蛋白晶体结构?
在使用殷赋云计算平台的时候,有不少用户对于如何选择蛋白晶体结构存在疑问。本篇就这个话题做一些经验分享。任何标准都有一个适用范围。我们在这里只讨论用于分子对接的蛋白晶体结构的选择原则和方法。1. 确定蛋白种属在实验当中,研究人员通常使用动物模型(如小鼠)来研究人源蛋白。这样做有许多原因,比如:1) 无
晶体结构的固定熔点
实验表明:从气态、液态或非晶态过渡到晶体时都要放热,反之,从晶态转变为非晶态、液态或气态时都有要吸热。表明:在相同的热力学条件下,与同种化学成分的气体、液体或非晶体相比,晶体的内能最小。即在相同的热力学条件下,以具有相同化学成分的晶体与非晶体相比,晶体是稳定的,非晶体是不稳定的,后者有自发转变为晶体
离子晶体的空间结构
对称性1) 旋转和对称轴 n重轴, 360度旋转, 可以重复n次。2) 反映和对称面:晶体中可以找到对称面。3) 反演和对称中心:晶体中可以找到对称中心。晶胞晶胞是晶体的代表, 是晶体中的最小单位, 晶胞可以无隙并置起来, 得到晶体. 晶胞的代表性体现在以下两个方面:一是代表晶体的化学组成;二是代表
如何选择蛋白晶体结构
在使用殷赋云计算平台的时候,有不少用户对于如何选择蛋白晶体结构存在疑问。本篇就这个话题做一些经验分享。任何标准都有一个适用范围。我们在这里只讨论用于分子对接的蛋白晶体结构的选择原则和方法。 1. 确定蛋白种属 在实验当中,研究人员通常使用动物模型(如小鼠)来研究人源蛋白。这样做有许
激光晶体的结构和特性
激光晶体所用的基质晶体主要有氧化物和氟化物。作为基质晶体除要求其物理化学性能稳定,易生长出光学均匀性好的大尺寸晶体,且价格便宜,但要考虑它与激活离子间的适应性,如基质阳离子与激活离子的半径、电负性和价态应尽可能接近。此外,还要考虑基质晶场对激活离子光谱的影响。对于某些具有特殊功能的基质晶体,掺入激活
简述晶体结构的信息
晶体结构即晶体的微观结构,是指晶体中实际质点(原子、离子或分子)的具体排列情况。自然界存在的固态物质可分为晶体和非晶体两大类,固态的金属与合金大都是晶体。晶体与非晶体的最本质差别在于组成晶体的原子、离子、分子等质点是规则排列的(长程序),而非晶体中这些质点除与其最相近外,基本上无规则地堆积在一起
电子衍射图说明晶体、非晶体和准晶体在结构上的异同
利用电子衍射图说明晶体、非晶体和准晶体在结构上的异同晶体有三个特征:(1)晶体有整齐规则的几何外形;(2)晶体有固定的熔点;(3)晶体有各向异性的特点。固态物质有晶体与非晶态物质(无定形固体)之分,而无定形固体不具有上述特点。组成晶体的结构微粒(分子、原子、离子)在空间有规则地排列在一定的点上,这些
新物质化解晶体和准晶体结构“水火不容”
北京科技大学新金属材料国家重点实验室教授何战兵与北京大学化学学院教授孙俊良、沈阳金属研究所研究员马秀良、瑞士苏黎世大学教授沃特·斯陶尔合作,在Al-Cr-Fe-Si合金系中发现一种新的固体物质形态。近日,该研究成果发表在晶体学杂志《晶体学报A卷》,论文名为《周期点阵中镶嵌有非周期结构块的准晶相关
简述葡糖激酶的晶体结构
GK晶体分为大区域和小区域, 大小区域之间通过连接区域连接,两区域间存在一个能与底物结合的可变角。在人体内GK存在三种构象,当葡萄糖浓度较低时,GK处于非活性超开放构象;当体内葡萄糖浓度升高时,GK与葡萄糖结合,处于活性开放/闭合构象。 作为单体变构酶,葡萄糖激酶GK在糖代谢中存在三种构象和两
关于晶体结构的基本介绍
晶体结构是指晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。任一晶体总可找到一套与三维周期性对应的基向量及与之相应的晶胞,因此可以将晶体结构看作是由内含相同的具平行六面体形状的晶胞按前、后、左、右、上、下方向彼此相邻“并置”而组成的一个集合。晶体学中对晶体结构的表达
请问晶体结构有哪些类型?
晶体可以由原子、离子或分子结合而成。例如非金属的碳原子通过共价键可以形成金刚石晶体。金属的钠原子与非金属的氯原子可以先分别形成Na和Cl离子,然后通过离子键结合成氯化钠晶体,每个离子周围是异号离子。离子结合而成的晶体称为离子晶体。在有些晶体中原子可以先结合成分子,然后通过分子间键或范德华(Van
光学晶体的结构特点和分类
光学晶体(optical crystal)用作光学介质材料的晶体材料。主要用于制作紫外和红外区域窗口、透镜和棱镜。按晶体结构分为单晶和多晶。由于单晶材料具有高的晶体完整性和光透过率,以及低的输入损耗,因此常用的光学晶体以单晶为主。
果胶酶的晶体结构
所有果胶酶结构都包括一个由七到九个平行β-螺旋组成的棱柱形右手圆柱体。产生该结构棱柱形状的三个平行β螺旋被称为PB1、PB2和PB3,PB1和PB2产生反平行的β,PB3与PB2垂直。各种酯酶、水解酶和裂合酶的所有底物结合位点都位于结构上的突出环和PB1之间的中央平行β-螺旋结构的外部裂缝上。
晶体结构分析的相关介绍
晶体学中的一个重要的领域,它研究晶态物质内部在原子尺度下的微观结构。它为固体物理学、材料科学、结构化学、分子生物学、矿物学、医药学等许多学科的基础研究和应用研究提供必不可少的实验资料,使人们有可能从分子、原子以及电子分布的水平上去理解有关物质的行为规律。 按所用试样的不同,晶体结构分析有多晶体
晶体的主要分类和结构介绍
晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。
晶体结构的解理性简介
当晶体受到敲打、剪切、撞击等外界作用时,可有沿某一个或几个具有确定方位的晶面劈裂开来的性质。如固体云母(一种硅酸盐矿物)很容易沿自然层状结构平行的方向劈为薄片,晶体的这一性质称为解理性,这些劈裂面则称为解理面。自然界的晶体显露于外表的往往就是一些解理面。
晶体结构鉴定手段或方法
X射线衍射分析、红外光谱分析X-射线粉末衍射法是利用单色X-射线照射到粉末晶体或多晶样品上,所得的衍射图称为粉末图。用粉末图谱解决有关晶体结构等问题的方法称为X-射线粉末衍射法;通常用Debye-Scherrer照相法。其优点是所需样品少,甚至0.1mg也可以测定,收集的衍生数据完全,仪器设备和试验
晶体的分布情况和结构特性
晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数是晶体。气体、液体和非晶物质在一定的合适条件下也可以转变成晶体。1.长程有序:晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。2.均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。3.各向异性:晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。4.对称性:晶体的理想外形和晶