14. 12. 2019  11:32 Branislava, Bronislava
Akademický informační systém

Přehled vypsaných témat - Fakulta chemickej a potravinárskej technológie


Základní údaje

Typ práce: Bakalářská práce
Název tématu: Aplikácia kvantovej a klasickej mechaniky pre štúdium enzýmov
Název tématu anglicky: Application of quantum and classical mechanics for enzyme studies
Stav tématu: schváleno (doc. Ing. Daniela Šmogrovičová, PhD. - Garant studijního programu)
Vedoucí práce: Ing. Peter Poliak, PhD.
Fakulta: Fakulta chemickej a potravinárskej technológie
Garantující pracoviště: Oddelenie chemickej fyziky (ÚFCHCHF FCHPT)
Max. počet studentů: 1
Akademický rok:2019/2020
Navrhl: Ing. Peter Poliak, PhD.
Abstrakt: Metódy výpočtovej chémie majú v súčasnosti nezastupiteľnú úlohu v opise fyzikálno-chemických javov, interpretácií experimentálnych dát, či v predpovedaní vlastností dosiaľ nesyntetizovaných molekúl. Kvantová mechanika ako zlatý štandard výpočtovej chémie dokáže predpovedať vlastnosti molekúl s presnosťou na úrovni najpresnejších experimentálnych techník. Na druhej strane z dôvodu vysokej výpočtovej náročnosti umožňuje študovať len systémy s niekoľkými desiatkami až stovkami atómov. Proteíny sa ale častokrát skladajú z tisícok až miliónov atómov. Tieto systémy je možné študovať len menej presnými metódami molekulovej mechaniky, pri ktorých sa považujú za sústavu elektricky nabitých hmotných bodov spojených pružinami. Takýmto zjednodušením je síce stále možné študovať konformácie molekúl a niektoré termodynamické vlastnosti, ale stráca sa informácia o elektrónovej štruktúre, a teda aj reaktivite. Napriek tomu v prípade, že poznáme chemicky dôležité miesto enzýmu, môžeme ho študovať presnejšími kvantovo-mechanickými metódami a zvyšok opíšeme jednoduchšou molekulovou mechanikou. Tieto techniky, nazývané QM/MM (kombinácia kvantovej a klasickej mechaniky) sú súčasťou niektorých výpočtových programov a spájajú výhody oboch prístupov, ale ich použitie nie je triviálne. Témou tejto bakalárskej práce je oboznámenie sa s týmito metódami, testovanie implementácie v existujúcom programovom balíku a overenie ich použiteľnosti pre štúdium proteínov. Téma nevyžaduje prácu v laboratóriu a je vhodná pre študentov s kladným vzťahom k počítačom. Študent si v rámci vypracovania tejto bakalárskej práce osvojí techniky modelovania molekúl, spozná možnosti výpočtovej chémie a naučí sa pracovať v linuxových operačných systémoch. Získané poznatky dokáže neskôr využiť nielen pri štúdiu proteínov, ale aj pri výskume a vývoji moderných liečiv, katalyzátorov, batérií, či solárnych panelov.



Omezení k tématu

K přihlášení řešitele na téma je potřeba splnění jednoho z následujících omezení

Omezení dle studia
Tabulka zobrazuje omezení dle studia, na které musí být student zapsán, aby se mohl na dané téma přihlásit.

Program
B-BIOT biotechnológia

Omezení na předměty
Tabulka zobrazuje omezení na předmět, který musí mít student odstudován, aby se mohl na dané téma přihlásit.

PracovištěNázev předmětu
Nenalezena žádná vyhovující data.