|
Vyučující
|
-
Kutý Michal, Mgr. Ph.D.
-
Kabeláč Martin, doc. Mgr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsah přednášek: 1. Úvod do kvantové chemie: vlnová funkce, Schrődingerova rovnice a její aproximace, teorie chemické vazby 2. Výpočetní metody kvantové chemie: ab initio metody, semiempirické metody, korelační metody 3. Empirické metody počítačové chemie: silová pole, molekulová mechanika , běžně používané programy ve výpočetní chemii. 4. Povrch potenciální energie, metody nalezení minim a tranzitních stavů 5. Počítačové experimenty a simulace -molekulová dynamika, metoda Monte Carlo, výpočty statistických a termodynamických veličin, teoretická predikce spekter 6. Molekulové interakce v biomolekulách, zahrnutí vlivu okolního prostředí v simulacích Obsah cvičení: 1. Operační systém Unix (Linux), základní příkazy, textové editory 2. Praktické aplikace kvantově chemických programů (GAUSSIAN) a programů pro počítačové simulace (AMBER, CHARMM) 3. Počítačová grafika: sestavení molekuly na obrazovce počítače, možnosti vizualizace výsledků získaných počítačovým experimentem 4. Strukturní databáze v chemii a biologii: Vyhledávání struktur, statistické metody, třídění a zpracování dat
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Laboratorní práce
- Domácí příprava na výuku
- 50 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 50 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 50 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Přednáška představuje úvod do teoretického studia molekul se zaměřením na biologické systémy. Po stručném probrání teoretických základů kvantové chemie se výuka zaměří na mezimolekulové interakce a strukturu a dynamiku biomolekul. Ve cvičeních bude kladen důraz jak na aplikaci přesných ab initio kvantově chemických metod na menší systémy, tak i na počítačové simulace větších biologicky zajímavých systémů čítající tisíce atomů. Studenti se rovněž seznámí s operačním systémem UNIX, počítačovou grafikou a chemickými databázemi
Student získá základní přehled o výpočetních metodách a jejich teoretických základech používaných v molekulovém modelování a v rámci cvičení se seznámí s prací s programy Gaussian a Hyperchem
|
|
Předpoklady
|
Absolvování základního kurzu Obecné a fyzikální chemie jako povinná prerekvizita. Doporučené je i absolvování kurzu Chemická struktura a spektroskopie -UCH119
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Vypracování laboratorních protokolů
Úspěšné složení ústní zkoušky na alespoň 50 % a vypracování protokolů z projektových úkolů
|
|
Doporučená literatura
|
-
Leach, A.. Molecular Modelling: Principles and Applications, Pearson Education EMA, 2001..
-
Nebeda, I., Kolafa , J. Kotrla , M. Úvod do počítačových simulací , Karolinum 1998.
-
P. Atkins, J. de Paula. Fyzikální chemie, ČVUT Praha 2013..
-
Slavíček, P. Ončák M., Šištík, P. Stručný úvod do teoretické a počítačové chemie, dostupné volně na old.vscht.cz/fch/cz/pomucky/Prirucka_TeorChem.pdf.
-
Young, D. Computational Chemistry, A Practical Guide for Applying Techniques to Real World Problems , John Wiley and Sons Ltd., England 2001..
|