Nov 22, 2019   3:43 p.m. Cecília
Academic information system

Summary of topics offered - Faculty of Chemical and Food Technology


Basic information

Type of work: Bachelor thesis
Topic: Aplikácia kvantovej a klasickej mechaniky pre štúdium enzýmov
Title of topic in English: Application of quantum and classical mechanics for enzyme studies
State of topic: approved (doc. Ing. Daniela Šmogrovičová, PhD. - Study programme supervisor)
Thesis supervisor: Ing. Peter Poliak, PhD.
Faculty: Faculty of Chemical and Food Technology
Supervising department: Department of Chemical Physics - IPC FCFT
Max. no. of students: 1
Academic year:2019/2020
Proposed by: Ing. Peter Poliak, PhD.
Summary: 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.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Restrictions by study
The table shows restrictions by study to which the student has to be enrolled in order to sign up for the given topic.

Programme
B-BIOT Biotechnology

Limit to courses
The table shows limitations of a course the student has to complete to be able to register for a given topic.

DepartmentCourse title
No suitable data found.