Molekulová Mechanika
Molekulová Mechanika
Molekulová Mechanika
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Úvod do molekulárního modelováníPetr Sklenovský, PřF UP Olomouc
Tam, kde selhává kvantová mechanika nastupujemolekulová mechanika (MM) Modely biomolekul, PES Velmi efektivní pro studium dynamikybiosystémů => molekulová dynamika (MD) Oproti kvantové mechanice jednodušší =>omezení na pouhou „Newtonovskou fyziku“ Pomocí MM nelze studovat chemické reakce
Atomové jádro a elektrony shrnuty do jednéčástice tvaru koule Částice (koule) nese určitý parciální náboj, kterýje lokalizován v jejím středu Částice mají určitý poloměr, který odpovídánaměřeným hodnotám Vazby, kterými jsou spojeny jednotlivé atomyjsou reprezentovány „pružinami“4
Příklady atomových typů (silové pole AMBER): C CA CT H HO N NA N3sp2 uhlík v uhlovodícíchsp2 uhlík v aromatickém kruhusp3 uhlík v uhlovodícíchvodík, vázaný na dusíkvodík, vázaný na kyslíksp2 dusík v aminoskupiněsp2 dusík v pětičlenném cyklusp3 dusík v kladně nabitých aminoskupinách5
Chemické vazby mají různou pevnost (disociačníenergii) Analogie s pružinami, které mají různou tuhost=> silová konstanta k [N.m -1 ] Vazby mají různou délku=> rovnovážná meziatomová vzdálenost r 0 [pm] k a r 0 představují vazebné parametry probiatomickou molekulu6
VazebnéinterakceNevazebnéinterakce8
kE( bond) r2r 20Harmonická aproximacer9
2( ) k E ang 02Harmonická aproximace10
kt E(tor ) 1 cos2n 11
Coulombův zákon parciální náboje RESP (RestrainedElectroStatic Potentialfit) MullikenE(coul )q qij4r0ij12
disperzní a repulzní složka Lennard-Jonesův potenciálE(LJ) 4 r 126 r 13
Původ parametrů z experimentu --- RTG a neutronová difrakce, NMR,rotační spektroskopie, vibrační spektroskopie (silovékonstanty) výpočtem --- fitování energetických hyperploch14
AMBER CHARMMhttp://amber.scripps.edu/ GROMACS OPLShttp://www.charmm.org/ ENCAD MOEhttp://www.gromacs.org/16