生物大分子的曼散射现象如何应用于结构研究？
生物大分子散射技术，尤其涉及到曼散射现象，是通过非弹性散射来研究分子特性的重要手段。当激光照射样品时，大部分散射光保持着与入射光相同的频率，这部分被称为弹性散射。然而，值得注意的是，散射光谱中还包含着一系列强度相对较弱的谱线，构成了曼振动光谱。
曼振动光谱的形成源于大分子的极化率，即分子内部电子、原子核和带电基团的位移能力。这种位移并非固定，而是随着分子的转动和振动周期性变化。这种变化的频率决定了曼谱线的频移，而位移的大小则影响谱线的强度。特殊情况是，当入射光频率接近或等于大分子吸收带的频率时，振动跃迁和电子跃迁同时发生，导致的散射光即为共振曼散射，其强度远大于普通曼散射。
生物大分子的曼光谱，也就是其振动光谱，对于研究其结构具有重要意义。例如，易极化的基团如碳-碳双键(-C=C-)和二硫键(-S-S-)，在曼光谱中具有显著的特征谱线。球状蛋白质的螺旋结构、生物大分子的骨架结构，甚至复杂如噬菌体，都能通过曼光谱得到清晰的识别。因此，曼光谱分析被广泛用于探讨生物大分子的结构特性。
此外，曼光谱对大分子构象变化的敏感性极高。例如，DNA和RNA分子的特征谱线增强，意味着它们已发生变性，而分子从晶态变为溶液，表明构象的自由度增加，并且存在与溶剂的相互作用。通过分析曼谱线的变化，我们可以深入理解生物大分子构象变化的动态过程。
扩展资料
scattering techniques of biological macromolecules 当可见光电子束、X射线及中子辐射在含有生物大分子的非均一介质中传播时，能使这些大分子产生散射辐射。通过测量这些散射辐射的强度或频率，可以推算生物大分子的分子量、大小、体积、形状、结构及运动等性质。这种测量技术称为生物大分子的散射技术。由于入射线的种类不同，它们与生物大分子相互作用的性质不同，这项技术又可分为弹性光散射、动态光散射、曼（Raman）散射以及X射线和中子的小角散射技术等。它们主要用于测量生物大分子的溶液样品。
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