[ALIGN=CENTER][TABLETEXT="width:800px;background-image:url('https://e.top4top.net/p_7815oeco1.jpg');"][CELL="filter:;"]
[ALIGN=center].
.[/ALIGN][/CELL][/TABLETEXT][/ALIGN][ALIGN=CENTER][TABLETEXT="width:800px;background-image:url('https://f.top4top.net/p_781g0snu2.jpg');"][CELL="filter:;"]
[ALIGN=center]
ها قد عدنا إليكم مع فقرتنا الثانية وهي عن طرق تعيين البناء البلوري
ضيوفنا بهذه الفقرة هم عائلة الحيود
نبدأ فقرتنا مع ضيفنا الأول حيود الأشعة السينية
*ينظر للمكان باحتقار*
لحسن حظكم أني رضيت أن آتي إ‘لى مكان كهذا ، ماذا أفعل لتواضعي هذا
أنا من أهم القياسات التي يعتمد عليها تعيين البناء البلوري
تعتمد تقنيتي على مراقبة تبعثر شدة حزمة من الأشعة السينية الساقطة على العينة كتابع لزاوية السقوط والتبعثر، والاستقطاب، وطول الموجة أو القدرة.
لن أضيع وقتي في الحديث إليكم كثيراً بل سأخبركم فقط عن دراسة البلورات بالأشعة السينية
هي أسلوب لمعرفة ترتيب الذرات داخل البلورات، حيث تضرب أشعة سينية البلورة فتحيد نحو عدّة اتجاهات معيّنة. ويتنج دارس البلورات - بناء على زوايا وشدة تلك الأشعات المنحرفة - صورة ثلاثية الأبعاد لكثافة الإلكترونات داخل البلورة. وبناء على تلك الكثافة الإلكترونية، تُعرَف المواقع متوسط حسابي للذرات داخل البلورة، إضافة إلى روابطها الكيميائية واعتلاجها ومعلومات أخرى.
ولأنّ العديد من المواد تتبلور - مثل الأملاح والفلزات والمعادن وأشباه الموصلات والعديد من الجزيئات الحيوية والعضوية واللاعضوية - لعبت دراسة البلورات بالأشعة السينية دوراً أساسياً في تطوير مجالات علمية عدّة. في أوّل عقود انتشارها، حدّد هذا الأسلوب حجم الذرات، وأنواع الروابط الكيميائية وطولها، والفوارق بين مواد عديدة على المستوى الذري - خصوصاً المعادن والسبائك.
كما كشفت هذه التقنية عنْ الهياكل الداخلية والأدوار التي تلعبها العديد من الجزيئات الحيوية، بما في ذلك الفيتامينات والأدوية والبروتينات والأحماض النووية كالدنا. ولا يزال الأسلوب الرئيس لتوصيف التركيبة الذرية للمواد الجديدة وتصنيف المواد التي تبدو متشابهة في تجارب أخرى. البنية البلورية يمكنها أن توضّح السبب وراء خواص إلكترونية أو مرونية غريبة لمادة ما، وتلقي الضوء على التآثرات والعمليات الكيميائية، وتشكّل الأساس لتصميم الأدوية.
في قياس حيود الأشعة السينية، توضع حبات الكريستال على مقياس الزوايا ويتم تدويرها مع تسليط الأشعة السينية عليها , مما ينتج عنه نمط حيود عشوائي مكون من نقاط متباعدة تسمى بالإنعكاسات . يتم أخذ صور من جميع الزوايا لصور ثنائية الأبعاد لكي يتم تحويلها إلى صور ثلاثية الأبعاد تمثل كثافة الإلكترونات داخل الكريستال ويتم حسابها عن طريق متسلسلة فورييه، جنبا إلى جنب مع البيانات الكيميائية المعروفة للعينة. تنتج دقة ضعيفة( صورة غير واضحة) و أخطاء صغيرة إذا كان حجم البلورات صغيرا جدا أو كان شكلها غير متناسقا. ترتبط دراسة البلورات بالأشعة السينية بعدة طرق أخرى لتحديد الوزن الجزيئي. عدة أنماط حيود أخرى يمكن إنتاجها عن طريف نثر الإلكترونات أو النيوترونات والتي أيضا يتم تحليلها عن طريق متسلسلة فوريير. إذا كان الحصول على كريستال بالحجم المناسب صعبا , يمكن استخدام طرق أخرى بالأشعة السينية للحصول على معلومات ولكن بتفاصيل أقل. بعض من هذه الطرق : الحيود بالألياف , الحيود باستخدام البودرة وقياس حيود الأشعة السينية ولكن بزاوية أقل. إذا كانت العينة المتوفرة صغيرة جدا (بحجم النانو) , أو من الصعب الحصول على هذه العينة على شكل كريستال , يمكن استخدام طريقة قياس الحيود عن طريق الإلكترونات بدلا من الأشعة السينية للحصول على الوزن الجزيئي للعينة
أرأيتم كم أنا مذهل؟ لا يحق لكم القول أنني مغرور بعد كل هذا
سأفحمكم بالمزيد أيضاً
فأنا من أسرة عريقة يمتد تاريخها لأكثر من قرن حيث كان هناك اهتمام كبير بالكريستالات وذلك لإنتظام شكلها , ولكن لم تتم دراستها بشكل علمي حتى القرن السابع عشر , افترض يوهان كيبلير في عمله أن التماثل السداسي لبلورات الثلج كان سببه الترتيب المنتظم لذرات الماء كروية الشكل . تم اكتشاف الأشعة السينية عن طريق العالم ويلهيلم كونراد روتينجين في عام 1895 في نفس الوقت الذي كانت تختتم فيه الدراسات على الكريستالات , كان الفيزيائيون غير متأكدين من طبيعة الأشعة السينية بالرغم انه تم الاكتشاف انها مكونة من موجات أشعة كهرومغناطيسية .
والآن سأخبركم بالمزيد فقط لأنني علمت أن هناك أعضاء يقرأون هذا الكلام وأظنهم سيحبون أن يعرفوا عن البنية البلورية :
من المعروف أن لخواص الأجسام الصلبة المتبلورة، الفيزيائية والكيمياوية، علاقة وثيقة بترتيب الذرات في البلورة، التي يمكن تخيل بنيتها على شكل شبكة فراغية منتظمة تتوضع في كل عقدة من عقدها ذرة أو مجموعة ذرات بترتيب معين. ويمكن أن تُعد البلورة تكراراً دورياً في كل الاتجاهات لأصغر حجم منها يحوي كل خواصها يدعى الخلية الأولية , ويكفي تعيين شكلها وأبعادها والذرات المؤلفِّة لها لكي توصف البلورة كلها. ولعل أهم ما تتصف به البلورات هو خواصها التناظرية الانسحابية والدورانية. وقد ينظر إلى البلورة على أنها مجموعات مختلفة من المستويات الذرية المتوازية في أي بلورة. ويعمد عادة إلى الإشارة إلى مجموعة متوازية منها بثلاثة أرقام تدعى قرائن ميلر, تكتب بين هلالين كبيرين. وتختلف المسافة البينية الفاصلة بين مستويين متتالين في مجموعة مستويات متوازية من مجموعة إلى أخرى، وتتناقص قيمتها كلما ازدادت قيم قرائن ملر المعبرة عن مجموعة المستويات
أحب قارءة هذا الجزء دائماً والآن عليكم أن تقرأوا الجزء القادم هذا لتعرفوا ماذا يحب الرائعون أمثالي أن يقرأوا
البلورات الجزيئية الحيوية ستعجبكم
تم البدأ بتحليل التركيبات البلورية الحيوية في آخر الخمسينات , بدأً ً بتحليل المايوجلوبين الخاص بحوت العنبر عن طريق ال"سير جوون كودري كيندرو" والتي حصل بسببها على جائزة نوبل مشتركا مع ماكس بيروتز في عام 1962 . منذ ذلك النجاح , تم اكتشاف 86817 تركيبة عن طريق الأشعة السينية لبروتينات وأحماض نووية وجزيئات حيوية أخرى. على سبيل المقارنة , أقرب طريقة منافسة في عدد التركيبات المكتشفة هي الرنين المغناطيسي النووي NMR والتي تم اكتشاف 9561 تركيبة كيميائية من خلالها. إضافة إلى ذلك, يمكن للبلورة ان تساعد في تحليل تركيبة الجزيئات كبيرة الحجم بينما المحلول المستخدم في الرنين المغناطيسي النووي NMR يقتصر فقط على الجزيئات صغيرة الحجم. تستخدم دراسة البلورات بالأشعة السينية لمعرفة طريقة تفاعل الدواء مع البروتين المستهدف , ولدراسة التغيرات التي يحدثها الدواء. لا يزال تشكيل بروتينات الأغشية الداخلية على شكل بلورات تحديا لأنها تحتاج إلى طرق خاصة لإذابتها في محاليل منفردة , ولكن هذه الطرق تؤثر على البلورة غالبا.
أهناك من لا يزال يقول أنني مغرور بعد هذا ؟
حسناً غليكم هذه أيضاً
بلورة البروتين ، لنرى كيف ستقولون المزيد بعد هذا
هي عملية تحويل البروتينات إلى بلورات. بالرغم من أن بعض بروتينات تم اكتشافها في الطبيعة على هيئة بلورات , إلا أن الهدف من بلورة البروتينات غالبا ما يكون علميا , أو لأغراض صناعية , ولكن الهدف الأهم لبلورة البروتينات هو دراسة البلورات بالأشعة السينية. كالعديد من الجزيئات الحيوية , يمكن تحويل البروتينات إلى بلورات عن طريق إشباع المحلول الذي يحتوي على هذه البروتينات. يقوم مبدأ بلورة البروتينات على ظاهرة التخلص الملح salting out , هذه الطاهرة تقوم على تقليل ذائبية البروتين في المحلول عن طريق إضافة نوع من الأملاح إلى المحلول. الهدف من عملية البلورة هو إنتاج بلورات خالية من الملوثات و أيضا انتاج بلورات كبيرة بما فيه الكفاية ليتم تعريضها للأشعة السينية والحصول على نمط حيود. يمكن تحليل نمط الحيود للحصول على البنية الثلاثية للبروتين. هنالك الكثير من العوامل التي تؤثر على بلورة البروتينات , منها : الحموضة , درجة الحرارة , تركيز البروتين والمواد المضافة للمحلول. لأن بعض البروتينات تتغير عند تحويلها إلى بلورات ولا يمكن الحصول على بنيتها الطبيعية داخل البلورة , قام العلماء بالبحث عن طرق أخرى لدراسة هذه البروتينات , ومن هذه الطرق : الرنين المغناطيسي النووي NMR للحصول على البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات التي من الصعب بلورتها.
حسناً لقد تحدثت كثيراً ويجب أن تشكروني على هذا لبقية حياتكم فلقد تحملت الوقوف في هذا المكان لمدة طويلة هكذا
حسناً حسناً سيد مغرور فهمنا أنك رائع لا أصدق مدى التبجح الذي تمتلكه
هف وأخيراً انتهى من كلامه كدت أقتله بسبب غروره هذا
والآن مع الضيف التالي وهو حيود النيوترونات
ان كان مثل ذلك المتبجح سأضربه ولن يهمني أحد
مرحباً أنا حيود النيوترونات ، آسف على ما فعله أخي منذ قليل لكن أرجوكم لا تضايقوا منه إنه لطيف لكنه لا يظهر هذا
وأيضاً يبدو أنكم تعبتم من القراءة لذلك لن أطيل عليكم
إليكم بعض الأشياء عني:
انكسار منظم لموجات النيوترونات عند تخللها البلورات. وينشأ عن ذلك الانكسار أن شعاع النيوترونات الساقط يتشتت بعد الخروج منها معطيا توزيعا منتظما يدل على البناء البلوري (المنتظم) للمادة لصلبة . وقد يكون البناء البلوري مكعبا كما في الحديد و النحاس والذهب والفضة ، أو سداسيا كما في الجرافيت .
ويستخدم حيود النيوترونات لغرض تعيين توزيع الذرات في المادة الصلبة أو تعيين البناء المغناطيسي لها إذا كانت مادة مغناطيسية.
ونعرف عن حيود موجات الأشعة السينية المسمى بحيود براج ، أن الأشعة السينية الساقطة على بلورة من اتجاه معين تنتشر طبقا لشكل منتظم بعد خروجها من البلورة. وتحدث ظاهرة الحيود عندما تقارب موجة أشعة إكس المسافات بين الذرات في المادة.
آسف للغاية ان أطلت الحديث أو كان مملاً ، مع الأسف لدي شروط لكي أحدث ، أعلم أنني أضايقكم بهذا لكن لن أحدث بدونها اعذروني
يحدث حيود النيوترونات عندما يكون طول موجة النيوترونات مماثلا لأبعاد الذرات في البلورة ، حيث تنعكس الموجات من طبقات مشغولة بالذرات ، وتتداخل تداخلا بناء طبقا لقانون براج. ففي البلورة تنعكس الموجات الساقطة على عدة طبقات تنفصل عن بعضها بنفس المسافة
. فتتداخل الموجات المنعكسة تداخلا بناء ، يظل الطور بينهم ثابتا حيث أن مسار كل موجة يساوي عددا صحيحا n لطول الموجة ë. ويخضع فارق المسار بين موجتين تتداخلا تداخلا بناء إلى العلاقة :
2d sinè= ën
( è زاوية الانعكاس)
آسف للغاية ان أطلت عليكم لكن لا تغضبوا مني رجاءً
*تقرص المقدمة خديه* لا أصدق أنت لطيف للغاية كيف تكون أخاً لذلك المتبجح
*يحمر حيود النيوترونات خجلاً*
والآن سيداتي سادتي بعد هذا اللطيف الظريف ضيفنا الثالث لهذه الفقرة وهو حيود الإلكترونات
*يغمز لها*
مرحباً أيتها الجميلة شكراً لدعوتك اللطيفة ، في الواقع أنا لا أرفض دعوات الجميلات
*تنظر إليه المقدمة بغضب*
من فضلك قل ما يريده الحضور وارحل وإلا سأبلغ عنك للشرطة
حسناً حسناً لا تغضبي
أنا انكسار منظم لموجات الإلكترونات عند تخللها البلورات. وينشأ عن ذلك الانكسار أن شعاع الإلكترونات الساقط يتشتت بعد الخروج منها معطيا توزيعا منتظما يدل على البناء البلوري (المنتظم) للمادة الصلبة . وقد يكون البناء البلوري مكعبا كما في الحديد والنحاس والذهب والفضة ، أو سداسياالتركيب كما في الجرافيت .
ويستخدم حيود الإلكترونات لغرض تعيين توزيع الذرات في المادة الصلبة .
ونعرف عن حيود موجات الأشعة السينية المسمى بحيود براج ، أن الأشعة السينية الساقطة على بلورة من اتجاه معين تنتشر طبقا لشكل منتظم بعد خروجها من البلورة. وتحدث ظاهرة الحيود عندما تقارب موجة أشعة إكس المسافات بين الذرات في المادة.
أنا لا أحدث دائماً
فأنا أحدث عندما يكون طول موجة الإلكترونات مماثلا لأبعاد الذرات في البلورة ، حيث تنعكس الموجات من طبقات مشغولة بالذرات ، وتتداخل تداخلا بناء طبقا لقانون براج. ففي البلورة تنعكس الموجات الساقطة على عدة طبقات تنفصل عن بعضها بنفس المسافة d كما في الرسم . وعندما تتداخل الموجات المنعكسة تداخلا بناء ، يظل الطور بينهم ثابتا حيث أن مسار كل موجة يساوي عددا صحيحا n لطول الموجة ë. ويخضع فارق المسار بين موجتين تتداخلا تداخلا بناء إلى العلاقة
2d sin = ën
عندما يكون طول موجة الإلكترونات مماثلا لأبعاد الذرات في البلورة ، حيث تنعكس الموجات من طبقات مشغولة بالذرات ، وتتداخل تداخلا بناء طبقا لقانون براج. ففي البلورة تنعكس الموجات الساقطة على عدة طبقات تنفصل عن بعضها بنفس المسافة d كما في الرسم . وعندما تتداخل الموجات المنعكسة تداخلا بناء ، يظل الطور بينهم ثابتا حيث أن مسار كل موجة يساوي عددا صحيحا n لطول الموجة ë. ويخضع فارق المسار بين موجتين تتداخلا تداخلا بناء إلى العلاقة :
2d sinë = ën
حيث è هي زاوية الانعكاس .زاوية الانعكاس ..
لم أجد ةرمز سيتا ، اعذروني
حسناً يا جميلة لقد انتهيت ، ما رأيك أن ....
*ينظر ببلاهة إلى الشرطة الواقفة*
ستدخل السجن لأنك تضايق الفتيات
*تخرج المقدمة لسانها لتغيظه*
والآن لقد وصلنا إلى نهاية الفقرة ، آمل أنكم قد استمتعتم بطرق تعيين البناء التبلوري
ترقبوا الفقرة القادمة
[/ALIGN][/CELL][/TABLETEXT][/ALIGN][ALIGN=CENTER][TABLETEXT="width:800px;background-image:url('https://a.top4top.net/p_781kcizw3.jpg');"][CELL="filter:;"]
[ALIGN=center].
.[/ALIGN][/CELL][/TABLETEXT][/ALIGN]