Nlt Eiwitkristallografie
§1. Inleiding
Om een goed beeld te krijgen van de bouw en daarmee van de werking van een eiwit,
gebruiken wetenschappers verschillende technieken. Een voorbeeld hiervan is het achterhalen
van de volgorde van aminozuren van een eiwit door het aflezen van DNA. De werking van een
eiwit wordt bepaald door de driedimensionale structuur. Voor het achterhalen van deze
structuur is een techniek nodig die de atomen in een eiwit zichtbaar kan maken;
röntgenstraling. Netjes naast elkaar gestapelde atomen geven voldoende interactie met
röntgenstraling om de structuur van een eiwit te kunnen vaststellen.
§2. Kristallen maken
Met behulp van de molecuultheorie kunnen de drie fasen worden verklaard. Bij deze
verklaring spelen twee belangrijke principes een rol: deeltjes bewegen en deeltjes trekken
elkaar aan. De beweging van de deeltjes hangt samen met de temperatuur: hoe hoger de
temperatuur, hoe hoger de snelheid van de deeltjes. Wanneer de bewegingssnelheid groot
genoeg is ten opzichte van de aantrekkingskracht, dan gaan de deeltjes uit elkaar.
Aantrekkingskracht Beweging
Gas Geen Zeer snel
Vloeistof Groot Snel
Vast Zeer groot Trillen rond een vast punt
In de vaste fase zitten deeltjes op een vaste plaats ten opzichte van elkaar. Als de ordening
hiervan niet regelmatig is, wordt deze stof amorf genoemd (glas). Een stof die wel
gerangschikte deeltjes heeft, is een kristallijn. Een kristallijne stof bestaat uit kristal. In de
vloeibare fase en gasfase bewegen de deeltjes langs elkaar en heerst er dus wanorde.
Omdat een stof uit heel veel deeltjes bestaat, zal de overgang van vloeibaar naar vast op vele
plaatsen tegelijk beginnen. Er ontstaan dan kristalgebiedjes die niet gerangschikt van elkaar
zijn. Zo’n stof wordt een polykristallijn genoemd (zink, rots). Als alle deeltjes waaruit een
kristal bestaat perfect gerangschikt zijn ten opzichte van elkaar is er een éénkristal gevormd.
Keukenzoutkristallen worden haliet genoemd. Omdat veel eiwitten oplossen in water, wordt
water gebruikt als oplosmiddel om eiwitkristallen te laten groeien. Een eiwitkristal bestaat
uit eiwitbolletjes en veel water. Eiwitkristallen zijn daarom erg kwetsbaar. De temperatuur
heeft invloed op de hoeveelheid stof die kan oplossen in water.
Een verzadigde oplossing is een oplossing waarbij niet alle stof is opgelost. Er is een
evenwicht tussen de vaste stof en de opgeloste deeltjes. Als de oplossing na filtratie wordt
afgekoeld, ontstaat er een oververzadigde oplossing; er zijn meer ionen opgelost dan volgens
het fasendiagram zou kunnen. Het punt waarop de opgeloste ionen overgaan in de vaste fase
is nucleatie. Naarmate de tijd verstrijkt wordt het ontstaan van een nucleus waarschijnlijker.
Deze toestand heeft metastabiel.
§1. Inleiding
Om een goed beeld te krijgen van de bouw en daarmee van de werking van een eiwit,
gebruiken wetenschappers verschillende technieken. Een voorbeeld hiervan is het achterhalen
van de volgorde van aminozuren van een eiwit door het aflezen van DNA. De werking van een
eiwit wordt bepaald door de driedimensionale structuur. Voor het achterhalen van deze
structuur is een techniek nodig die de atomen in een eiwit zichtbaar kan maken;
röntgenstraling. Netjes naast elkaar gestapelde atomen geven voldoende interactie met
röntgenstraling om de structuur van een eiwit te kunnen vaststellen.
§2. Kristallen maken
Met behulp van de molecuultheorie kunnen de drie fasen worden verklaard. Bij deze
verklaring spelen twee belangrijke principes een rol: deeltjes bewegen en deeltjes trekken
elkaar aan. De beweging van de deeltjes hangt samen met de temperatuur: hoe hoger de
temperatuur, hoe hoger de snelheid van de deeltjes. Wanneer de bewegingssnelheid groot
genoeg is ten opzichte van de aantrekkingskracht, dan gaan de deeltjes uit elkaar.
Aantrekkingskracht Beweging
Gas Geen Zeer snel
Vloeistof Groot Snel
Vast Zeer groot Trillen rond een vast punt
In de vaste fase zitten deeltjes op een vaste plaats ten opzichte van elkaar. Als de ordening
hiervan niet regelmatig is, wordt deze stof amorf genoemd (glas). Een stof die wel
gerangschikte deeltjes heeft, is een kristallijn. Een kristallijne stof bestaat uit kristal. In de
vloeibare fase en gasfase bewegen de deeltjes langs elkaar en heerst er dus wanorde.
Omdat een stof uit heel veel deeltjes bestaat, zal de overgang van vloeibaar naar vast op vele
plaatsen tegelijk beginnen. Er ontstaan dan kristalgebiedjes die niet gerangschikt van elkaar
zijn. Zo’n stof wordt een polykristallijn genoemd (zink, rots). Als alle deeltjes waaruit een
kristal bestaat perfect gerangschikt zijn ten opzichte van elkaar is er een éénkristal gevormd.
Keukenzoutkristallen worden haliet genoemd. Omdat veel eiwitten oplossen in water, wordt
water gebruikt als oplosmiddel om eiwitkristallen te laten groeien. Een eiwitkristal bestaat
uit eiwitbolletjes en veel water. Eiwitkristallen zijn daarom erg kwetsbaar. De temperatuur
heeft invloed op de hoeveelheid stof die kan oplossen in water.
Een verzadigde oplossing is een oplossing waarbij niet alle stof is opgelost. Er is een
evenwicht tussen de vaste stof en de opgeloste deeltjes. Als de oplossing na filtratie wordt
afgekoeld, ontstaat er een oververzadigde oplossing; er zijn meer ionen opgelost dan volgens
het fasendiagram zou kunnen. Het punt waarop de opgeloste ionen overgaan in de vaste fase
is nucleatie. Naarmate de tijd verstrijkt wordt het ontstaan van een nucleus waarschijnlijker.
Deze toestand heeft metastabiel.
