Molekulové modelování - M320043
Anglický název: Molecular modelling
Zajišťuje: Ústav biochemie a mikrobiologie (320)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:3
E-Kredity: zimní s.:3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Garant: Spiwok Vojtěch doc. Ing. Ph.D.
Raich Ivan doc. Dr. Ing.
Lankaš Filip doc.Ing. Ph.D.
Záměnnost : N320095
Termíny zkoušek   
Anotace -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (15.01.2018)
Předmět představuje teoretické základy a praktické ukázky použití metod počítačového studia molekulárních systémů, konkrétně metod molekulové a kvantové mechaniky. Z hlediska studovaných systému je zahrnuto jak studium malých molekul, tak i biomolekul a nadmolekulárních systémů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (15.01.2018)

Studenti budou umět:

navrhovat, provádět a zpracovávat výsledky výpočtů, využívajících metody molekulárního modelování (molekulová mechanika, základní kvantově-chemické metody, docking).

Literatura -
Poslední úprava: Spiwok Vojtěch doc. Ing. Ph.D. (04.11.2018)

Z: I. Nezbeda, J. Kolafa, M. Kotrla: Úvod do počítačových simulací: Metoda Monte Carlo a molekulární dynamiky. Karolinum, 2003, ISBN: 8024606496

Z: D.C. Young: Computational Chemistry: A Practical Guide for Applying Techniques to Real World Problems. John Wiley & Sons, Inc., 2002, ISBN: 9780471333685 (tištěná), 9780471220657 (online)

Studijní opory -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (15.01.2018)

http://web.vscht.cz/spiwokv/molmod/

Sylabus -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (15.01.2018)

1. 3D geometrie, kartézské souřadnice, Z-matice, konektivita, PDB soubor

2. Inspekce 3D modelu, vazebné délky, úhly, torzní úhly, rendering

3. Vztah struktura-potenciální energie, různé úrovně výpočtu, hyperplocha potenciální energie

4. Molekulová mechanika, kuličkový model, single point výpočet

5. Schrödingerova rovnice, vlnová funkce, aproximativní řešení, metody (též semiempirika), variační metoda, báze

6. Výpočty vlastností (náboje, reakční kinetiky a mechanismy, spektrální a chiroptické vlastnosti)

7. Geometrická optimalizace, problém lokálních minim

8. Molekulární vibrace, normální módy

9. Solvatace, implicitní a explicitní rozpouštědlo, elektrostatika kontinua

10. Molekulová dynamika, PBC, NPT, NVT, termostaty, constraints

11. Snímkování, sběr dat, zpracování a vizualizace dat

12. Simulace na různých škálách (coarse graining, brownovské simulace)

13. Volná energie, metadynamika a ostatní metody,

14. Ukázková studie

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (15.01.2018)

Fysikální chemie

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Spiwok Vojtěch doc. Ing. Ph.D. (08.02.2018)

Předmět je zakončen ústní zkouškou.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0,5 14
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,5 14
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
3 / 3 84 / 84
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 10
Ústní zkouška 90