超快“电子相机”拍到解离过程中的质子,有望解开氢转移之谜
科技日报记者 张梦然 美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学领导的电子相机团队使用超快电子衍射记录了氨分子内氢原子的快速运动。该研究利用高能(兆电子伏MeV) 电子的超快优势来研究氢原子和质子的转移,相关论文发表在最新一期《物理评论快报》上。解离 用紫外线照射氨(由1个氮原子和3个氢原子组成)会使氢原子从氨中解离。过程 质子转移驱动着生物学和化学中的中的质有转移之谜无数反应。线粒体是望解细胞的动力源,而质子泵对线粒体至关重要,开氢因此准确了解其结构在这些反应过程中如何演变非常必要。电子相机不过,超快质子转移发生在几飞秒内,解离速度极快。过程 想要捕捉质子转移,中的质有转移之谜可以向分子发射X射线,望解再利用射线研究分子演化过程中的开氢结构。遗憾的电子相机是,X射线仅与电子相互作用,而不与原子核相互作用,因此它不是最灵敏的方法。 为此, SLAC团队采用了超快电子衍射相机MeV-UED。他们利用紫外线照射氨气,解离或破坏其中一个氢氮键,然后发射一束电子穿过它并拍摄衍射电子。 团队不仅拍摄到氢与氮核分离的信号,还抓拍到分子结构的相关变化。更重要的是,散射的电子以不同的角度射出,因此它们可分离两个信号。 研究人员表示,在一个实验中同时拥有对电子敏感和对原子核敏感的双重能力,非常难得而且非常有用。如果能看到原子解离时最初发生了什么,无论是原子核还是电子首先分离,人们就能回答有关解离反应是如何发生的问题。 这些信息让科学家越来越接近质子转移之谜的答案,有助于回答化学和生物学中更多的问题。这一成果还将对结构生物学产生重要影响,因为当前的X射线晶体学和冷冻电子显微镜等传统方法很难“看到”质子。 团队希望提高电子束的强度并提高实验的时间分辨率,以便能够真正了解质子随时间解离的每一个步骤。
图片来源:南娜霍姆加德·利斯特/瑞典皇家理工学院
- 最近发表
- 随机阅读
-
- 别跑空!哈尔滨这几个热门景点今天暂停、闭园
- “世界青年能源行”活动启动仪式在京举行
- 英国批准应用全球首个CRISPR基因编辑疗法
- 全国最大智能化矸石充填系统正式投运
- 国家粮食和物资储备局:着力做好应急物资调运保障和粮食收购工作
- 小米发布PLC剑指前装,开放设备接入,格物做网关
- 曙光存储被收录至《液冷数据中心白皮书》
- 我国规模以上医药工业企业超过1万家 创新驱动医药工业高质量发展
- 总编辑圈点
- 出口刚果(金)首批内燃机车在中车大连成功下线
- 贵阳乌当:“科技+人才”高质量发展的现代“算法”
- 汇集各方资源 重庆打造世界大学生创新创业基地
- 从春运新变化看中国经济新春“人面”
- 贵阳乌当:科特派深入基层 破解渔业养殖难题
- 中韩双方将交接第十批在韩中国人民志愿军烈士遗骸
- 延时门诊开设情况如何?如何发挥效用并持续运行?
- 电影春节档8部新片4部撤档引热议 无奈之举还是任性而为
- 延时门诊开设情况如何?如何发挥效用并持续运行?
- “雪游龙”见证突破 中国女子钢架雪车首获世界杯奖牌
- 青岛市科技信息院3项成果获奖
- 搜索
-