原則：
1。 X線ビーム： X線のビームは、分子のサンプルに向けられています。
2。散乱： X線は分子の電子と相互作用し、それらをさまざまな方向に散乱させます。
3。回折パターン： 散乱X線は、検出器に回折パターンを作成します。このパターンは、一連の明るいスポットと暗い領域であり、散乱X線の干渉を表しています。
4。分析： 回折パターンを分析して、分子内の原子の配置を決定します。
回折が構造を明らかにする方法：
* braggの法則： この基本的な法則は、X線が結晶内の原子の定期的に間隔を空けた平面によってどのように回折されるかを説明しています。科学者は、回折ビームの角度と強度を測定することにより、これらの平面間の距離を推測できます。
* 電子密度マップ： 回折パターンは、電子密度マップを作成するために使用されます。このマップは、分子内の空間の特定のポイントで電子を見つける確率を表しています。
* モデルビルディング： 科学者は電子密度マップを使用して、分子の3Dモデルを構築します。このモデルは、原子とその相対位置の配置を示しています。
X線回折の重要な利点：
* 高解像度： X線回折は原子分解能を提供する可能性があります。つまり、個々の原子を視覚化し、その位置を決定することができます。
* ユニバーサルの適用性： この技術は、タンパク質、DNA、結晶、さらには小さな有機分子など、広範囲の分子に適用できます。
* 他の手法を補完する： X線回折は、NMR分光法などの他の技術と組み合わせて、分子構造のより完全な絵を提供できます。
制限：
* 結晶： この手法には通常、秩序だった結晶サンプルが必要であり、一部の分子を得るのが難しい場合があります。
* データ分析： 回折パターンの分析は複雑であり、特別なソフトウェアと専門知識が必要です。
例：
* DNA二重らせん： X線回折は、Rosalind FranklinとMaurice WilkinsによるDNAの二重らせん構造を決定する上で重要でした。
* タンパク質構造： X線回折は、無数のタンパク質の構造を決定するために使用されており、機能と相互作用に関する洞察を提供します。
要約すると、X線回折は、科学者が分子内の原子の配置を見ることができる強力なツールです。多くの重要な生物学的分子の構造を理解するのに役立ち、医学、バイオテクノロジー、およびその他の分野の進歩につながりました。
