26. 10. 2020  3:41 Demeter
Akademický informačný systém

Prehľad vypísaných tém - Fakulta chemickej a potravinárskej technológie


Základné údaje

Typ práce: Bakalárska práca
Názov témy: Aplikácia kvantovej a klasickej mechaniky pre štúdium enzýmov
Názov témy anglicky: Application of quantum and classical mechanics for enzyme studies
Stav témy:
schválené (doc. Ing. Daniela Šmogrovičová, PhD. - Garant študijného programu)
Vedúci práce:
Ing. Peter Poliak, PhD.
Fakulta:
Fakulta chemickej a potravinárskej technológie
Garantujúce pracovisko:
Oddelenie chemickej fyziky - ÚFCHCHF FCHPT
Max. počet študentov:
1
Akademický rok:
2019/2020
Navrhol: 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.



Obmedzenie k téme

Na prihlásenie riešiteľa na tému je potrebné splnenie jedného z nasledujúcich obmedzení

Obmedzenie podľa štúdia
Tabuľka zobrazuje obmedzenia podľa štúdia, na ktoré musí byť študent zapísaný, aby sa mohol na danú tému prihlásiť.

Program
B-BIOT biotechnológia

Obmedzenie na predmety
Tabuľka zobrazuje obmedzenia na predmet, ktorý musí mať študent odštudovaný, aby sa mohol na danú tému prihlásiť.

PracoviskoNázov predmetu
Nenájdené žiadne vyhovujúce dáta.