生物学体结晶学小分子结构技术的应用-生物显微镜
在生物学体系里，晶胞可能拥有内部的对称性，不止一个的蛋白质
分子通过对称轴或对称面与其他分子发生联系。一系列的对称操作使下
个晶胞内的原子发生相配，并且包含了诸如平面内平移、绕轴旋转、反
射(像在镜子里)、同步旋转和倒置。空问基团被认为可以用来定义特殊
晶体排列的对称操作，通过230个由国际结晶学协会发表的已经被确认
的空间基团，在大多数的排列中(而非全部)发现了晶体。
散射取决于晶格的特性，是入射X射线和晶体中原子电子之间相互
作用的结果。所以，铁、铜等金属原子和硫等原子对散射X射线非常敏
感，而较小的原子如质子对散射X射线就不敏感。X射线衍射实验的较终
结果并不是一个原子图，而是一个分子中电子的分布图，它是一个电子
密度图。尽管如此，由于电子很紧密地分布在原子核子
周围，所以电子密度图是分子内原子定位的很好的近似图。
X射线对单分子的衍射可能包含仅仅一个或一小部分电子密度中心
，这个使测量和从环境干扰中分辨比较困难。晶体的一个优点就是巨大
数目的分子都朝向同一个方向。排序的影响就是增强了散射信号(反射)
的强度。位相散射的条件可以看做是那些穿过晶体中被收集的来自或离
开原子平面上的X射线的反射。
结晶学者们在研究小分子结构时，很容易关于分子构象做一些“猜
想”。通过为这些“猜想”计算衍射图来对比实验结果和理论结果。如
果猜想中原子的定位大概是正确的，那么计算出的相位就几乎是正确的
，而且把观察到的振幅和计算出的相位结合起来，我们就可以计算出有
用的电子密度图。在这个经验式中，我们有可能成功地重新定义模型，
直至得到满意的结构。这些直接的方法对小分子晶体结构非常合适，不
过却不适用于蛋白质。
