Тема 2. Методы и программы для квантово-механических расчетов. Атомная и молекулярная структура

 

Задание 1_1. Работа рассчитана на использование программы визуализации атомно-молекулярной структуры RasMol (RasMol.exe в папке RasMol2.6 или более новой версией raswin.exe  в папке RasWin2.7.5.2).

Ответы на вопросы задания представить в текстовом виде «Ответы

2 – В структуре наностержня общее количество атомов – 136; Общее количество связей в структуре – 164

И т.д.»

 

1. Загрузить структуру наностержня (файл rod8.pdb).

2. Определить общее количество атомов и связей в структуре.

3. Определить отдельно количество атомов углерода и количество атомов водорода в структуре. (Они изображены соответственно светло серым и белым цветом).

4. Определить количество атомов водорода в наружном слое.

5. Загрузить структуру фуллерена (файл f.pdb).

6. Определить общее количество атомов и связей в структуре.

7. Загрузить структуру нанотрубки (файл nt4.pdb).

8. Определить общее количество атомов и связей в структуре.

9. Загрузить структуру алмозоидной пластинки (файл diamond111.pdb).

10. Определить общее количество атомов и связей в структуре.

11. Атомы каких элементов входят в эту структуру?

12. Загрузить структуру малого подшипника (файл small.pdb).

13. Определить общее количество атомов и связей в структуре.

14. Атомы каких элементов входят в эту конструкцию?

15. Загрузить структуру молекулы гемоглобина (файл hemo.ent).

16. Найдите в нем атомы железа (они находятся в центре и служат для переноса кислорода)

 

ЗАМЕЧАНИЯ И ИНФОРМАЦИЯ

1. Прежде чем загружать новую структуру (Файл à Открыть… или File à Open…), необходимо через команды меню (Файл à Закрыть или File à Close) закрыть активную в данный момент структуру.

2. Можно использовать информацию о файле через пункты меню (Файл à Информация или File à Information).

3. Для лучшей визуализации следует выбрать режим «Атомы и связи» (Вид à Атомы и связи или Display à Ball & Stick).

4. Часть информации можно взять непосредственно из файла с расширением PDB, открыв его в любом текстовом редакторе.

5. При запуске программы появляются два окна: графическое окно и окно командной строки. Это можно увидеть в панели задач Windows (обычно внизу экрана). При нажатии левой клавиши мыши на каком-либо атоме графического окна в окне командной строки появляется информация, например, о типе элемента, его порядковом номере в структуре и прочее в зависимости от отмеченных опций в меню «Установки».

6. Для вращения, перемещения и увеличения используйте перемещение мыши с нажатыми на ней клавишами, а также в комбинации с клавишами клавиатуры “Shift”.

7. Принятые цвета для обозначения атомов можно посмотреть в файле RasMolReferenceCard.pdf, там также есть другая полезная информация для работы.

 

Пункт меню Display / Вид – выбор варианта отображения структуры молекул (особенно полезно для белков):

Wireframe Каркас тонкая "проволочная" модель (открывается по умолчанию)
Backbone Скелет каркасная модель, отображающая только расположение основных атомов углерода и азота цепи белка
Sticks Связи каркасная "палочная" модель, показывающая и радикалы аминокислот
Spacefill Ван-дер-Ваальсов радиус атомы показываются в виде крупных шаров (т.е. реальных пропорций)
Ball & Stick Атомы и связи ("шары и палки") отображает атомы и связи между ними
Ribbons Ленты показывает элементы вторичной структуры белка как ленты
Strands Нити то же, но в виде тонких линий
Curtoons Картон то же, но в виде объемных ("картонных") полос
Молекулярная поверхность Внешняя поверхность молекулы – довольно долго происходит отрисовка

Пункт меню Colours позволяет изменить цвет атомов и структур в молекуле:

Monochrome черно-белое изображение
CPK атомы окрашиваются по международной номенклатуре (кислород – красным, азот – синим и т.п.)
Shapely выделение каждой аминокислоты своим цветом
Group порядок расположения групп в большой молекуле цветовым переходом (Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан)
Chain выделение отдельных цепей в молекуле белка с четвертичной структурой
Temperature отображает относительную подвижность атомов при нагревании
Structure выделяет цветом элементы вторичной структуры (a-спирали – красным, b-складчатые листы – желтым, неспирализованные участки – синим, небелковые компоненты – красным)

 

Интернет-ссылки

http://www.rasmol.org – сайт программы RasMol

http://www.crystallography.net – Crystallography Open Database (Открытая база данных по кристаллографии)

http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.4955305.html – примеры простейших атомных структур различных материалов

 

Примеры ZrO2

http://www.crystallography.net/1010912.html?cif=1010912

http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.4955305.html

http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.56183.html?rid=0b12bc72-2b9c-4d42-99e0-8007c7d1ac54

 

 

Задание 1_2. Работа рассчитана на использование программы визуализации атомно-молекулярной структуры V_Sim (v_sim-3.5.0 в папке V_Sim).

 

1. Установить программу v_sim-3.5.0 себе на компьютер (разархивировав архив v_sim-3.5.0-win32.zip).

2. Ознакомиться с документацией по программе на сайте программы (см. Интернет-ссылку ниже).

3. Просмотреть структуры из папки «examples» в папке «V_Sim». Предварительно эту папку «examples» лучше скопировать в корень диска (чтобы в пути не было русских букв.

 

 




double arrow
Сейчас читают про: