Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Teoretická výpočetní chemie Daniel Svozil

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Teoretická výpočetní chemie Daniel Svozil"— Transkript prezentace:

1 Teoretická výpočetní chemie Daniel Svozil

2 Zkouška písemná 15 otázek, na každou jedna či více odpovědí ukázkový test na

3 1. přednáška Úvod do teoretické chemie

4 Molekuly sestávají z atomů, ty sestávají z elektronů a jader dva atomy vázané kovalentní vazbou sdílejí dvojici elektronů nekovalentní vazba není zprostředkována sdílením, ale elektromagnetickými interakcemi –iontová vazba, vodíková vazba, van der Waalsovy interakce, hydrofobní interakce

5 Teoretická chemie používá zákonů fyziky pro popis chemických vlastností geometrie, relativní (interakční) energie, distribuce náboje, dipólmomenty, vibrační frekvence, reaktivita, spektroskopické vlastnosti cíle: –Modelování vlastností a chování chemických systémů –Na základě shody mezi experimentálními a vypočtenými výsledky můžeme interpretovat experimentální pozorování na atomární úrovni –Předpověď vlastností a chování nových chemických systémů

6 hrubší přiblížení: atomy se chovají dle zákonů klasické (Newtonovské) mechaniky pro popis systémů atomových či menších rozměrů je nutno použít aparátu kvantové mechaniky kvantová teorie zevšeobecňuje klasické teorie (Newtonovská mechanika, elektromagnetismus) a vysvětluje mnohé dříve nepochopitelné jevy

7 Oblasti aplikací chemie, biofyzika –biomakromolekuly –interakce mezi částicemi je popsána force fieldem (klasická MM, MD), kvantově- chemicky (QM), či kombinací (QM/MM) fyzika –fyzika pevných látek –jiný žargon, interakce popsány jménem teorie

8 Nukleové kyseliny

9 Proteiny

10 Interakce biopolymerů s ligandy

11 Co nás zajímá? Porozumění rovnovážné struktury Energetické poměry v biopolymerech, vodíkové vazby a kontaky Kinetika biologických procesů Vztah mezi sekvencí-strukturou a funkcí Komplexní porozumění fungování složitého molekulárního agregátu.

12 struktura –X-ray krystalografie, neutronová difrakce –NMR, cirkulární dichroismus, fluorescence single-molecule experiments –scanning tunneling microscopy –atomic force microscopy termodynamika –kalorimetrie kinetické metody –enzymatická kinetika biochemické metody Experimentální metody

13 Teoretické nástroje Zahrnují fyzikální hledisko zkoumaného problému. Z komplexnosti zkoumaných systémů a vazeb mezi nimi plyne nutnost zavádění aproximací. Růst velikosti systému jde ruku v ruce s hrubšími a hrubšími aproximacemi a tedy s roustoucí chybou. Produktem jsou informace o systémech.

14 Hierarchie teoretických metod Kvantová chemie Ab initio Popis systému na úrovni elektronů Minimální aproximace ~ 100 atomů

15 Hierarchie teoretických metod Molekulová mechanika a dynamika –Popis systému na úrovni atomů, pohyb elektronů zahrnut v „globálnější“ podobě. –Nepopisují vznik vazeb –~ atomů

16 Hierarchie teoretických metod Bioinformatika –Analýza biologických databází a statistika nad takto získanými daty –Strukturní bioinformatika –Sekvenční bioinformatika

17 Hierarchie teoretických metod Vztah mezi biologickou aktivitou a strukturou látky (QSAR) –Nad daty získanými s některou z výše uvedených metod provedu statistickou analýzu, výsledek koreluji s experimentem.

18 Hierarchie teoretických metod Systémová biologie –studuje interakce mezi komponentami biologických systémů –např. metabolické cesty, mapy interakcí proteinů v organismu apod. –posun paradigmatu: protiklad redukcionistickému vidění

19


Stáhnout ppt "Teoretická výpočetní chemie Daniel Svozil"

Podobné prezentace


Reklamy Google