Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Úvod do molekulárního modelování

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky angličtina
Kód 9600-2001/02
Zkratka UMM
Název předmětu česky Úvod do molekulárního modelování
Název předmětu anglicky Introduction to molecular modelling
Kreditů 5
Garantující katedra IT4Innovations
Garant předmětu Mgr. Michal Langer, Ph.D.

Osnova předmětu

PŘEDNÁŠKA
1. Přehled využití molekulárního modelování na konkrétních významných publikací, s důrazem na state-of-the-art přístupy.
2. Počítačové simulace vs. experiment. Stavba modelů, interpretace dat, validace výsledků.
3. Klasické modely: Molekulová mechanika. Koncept silového pole, příspěvky do silového pole, vazebné a nevazebné interakce, parametrizace.
4. Klasické dynamika: Pohybové rovnice a jejich integrování, koncept barostatů, termostatů, periodických okrajových podmínek, kroky k úspěšnému nastavení molekulově dynamické simulace, simulační protokoly.
5. Úvod do modelování z prvotních principů.
6. Úvod do semiempirických metod.

PRAKTICKÁ ČÁST
1. Stavba a vizualizace molekulových struktur chemických a biologických systémů s použitím nejčastěji využívaných programů. Formáty zápisu souřadnic systému, topologie molekuly.
2. Krátká simulace molekulové dynamiky chemických/biologických systémů.
3. Výpočet plochy potenciální energie malých systémů. Optimalizace vs. single point výpočty.
4. Adsorpce molekul na povrchu nízko-dimenzionálních struktur.
5. Mezimolekulové komplexy – stabilita, interakční energie, samo-uspořádávání.
6. Výpočet frekvencí a termodynamických veličin.
7. Modelování spekter molekulových systémů (UV-Vis, CD, ...).

Povinná literatura

1. I. Nezbeda, J. Kolafa, M. Kotrla, Úvod do počítačových simulací metodou molekulární dynamiky a Monte Carlo, Karolinum, 1998.
2. A. Hinchliffe, Molecular Modelling for Beginners 2nd edition, John Wiley & Sons Inc., 2008.
3. A. Leach, Molecular Modelling, Prentice-Hall (Pearson Education), 2001.

Doporučená literatura

1. D. Frenkel, B. Smit, Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications, 3rd edition, Academic Press, 2023.
2. L. Skála, Kvantová teorie molekul, Karolinum, 1994.