Computer Simulations of Chemical Reactions and Enzyme Catalysis - MC260P87

• Title: Počítačové modelování chemických reakcí a enzymové katalýzy
• Czech title: Počítačové modelování chemických reakcí a enzymové katalýzy
• Guaranteed by: Department of Physical and Macromolecular Chemistry (31-260)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2014
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: prof. Mgr. Lubomír Rulíšek, DSc.
• Teacher(s): prof. Mgr. Lubomír Rulíšek, DSc.

Annotation

Last update: prof. Mgr. Lubomír Rulíšek, DSc. (19.04.2018)

Počítačové modelování chemických a biochemických procesů, speciálně organické reaktivity
a enzymových reakcí, tvoří neodělitelnou součást našeho porozumění těmto procesům na atomové či dokonce elektronové úrovni. Náplní tohoto kurzu je seznámení se s moderními metodami teoretické a výpočetní chemie, které mohou vést k dosažení tohoto cíle. Důraz je kladen na kombinované metody kvantové mechaniky a molekulové mechaniky (QM/MM), použití molekulové dynamiky ke statistickému vzorkování fázového prostoru, srovnávání vypočtených dat s experimentálními daty a kritické zhodnocení vhodnosti jednotlivých metod pro řešení praktických problémů.

Literature

Last update: prof. Mgr. Lubomír Rulíšek, DSc. (19.04.2018)

A. Warshel: Computer Modeling of Chemical Reactions in Enzymes and Solutions, Wiley, 1997.

W. Koch and M. Holthausen: A Chemist’s Guide to DFT, Whiley-VCH, 2000.

F. Jensen: Introduction to Computational Chemistry, Wiley, 1999.

Christopher J. Cramer: Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models, Wiley, 2004.

Requirements to the exam

Last update: prof. Mgr. Lubomír Rulíšek, DSc. (19.04.2018)

Zkouška se koná ústní formou, od studenta se požaduje hlubší porozumění studované problematice,

tj. základním principům enzymové katalýzy a chemické reaktivity, bez nutnosti detailní znalosti

všech rovnic a jejich odvození.

Syllabus

Last update: prof. Mgr. Lubomír Rulíšek, DSc. (19.04.2018)

Přehled metod kvantové chemie a jejich použití v oblastni modelování biomolekul

Metody molekulové mechaniky a dynamiky (MM, MD)

Statistické vzorkování fázového prostoru a použití MD metod pro výpočty termodynamických veličin

Kombinované kvantově mechanické a molekulově mechanické (QM/MM) metody - principy

Kombinované kvantově mechanické a molekulově mechanické (QM/MM) metody - aplikace

Teorie tranzitního stavu - použití a její omezení

Metody výpočtu solvatačních energií - přehled

Reakce v kondenzované fázi

Reakční mechanismy enzymů - obecný přehled

Reakční mechanismy enzymů - praktické provádění výpočtů