0,52 Mb. страница2/3Дата конвертации29.09.2011Размер0,52 Mb.Тип Смотрите также: 2 Содержание дисциплины: ^ Основы моделирования молекулярной динамики Введение. Моделирование молекулярной динамики. Предмет курса. Краткая история численного моделирования молекулярной динамики. Вычислительный эксперимент, его роль и место в нанобиотехнологии. ^ Пространственные и временные масштабы. Единицы измерения в «молекулярном мире». Характерные единицы массы, энергии, времени. О числе частиц в моделируемой молекулярной системе. Эффективный учет растворителя. Периодические граничные условия. ^ Функциональный вид и физическая природа потенциалов молекулярного взаимодействия. Молекулярная система представляется в виде совокупности взаимодействующих материальных частиц. Энергия молекулярной системы складывается из энергий валентных связей, валентных углов, торсионных углов, плоских групп, ван-дер-ваальсовых и кулоновских взаимодействий. Функциональный вид этих взаимодействий, то есть формулы, по которым вычисляется энергия взаимодействующих атомов, если известны их координаты, и таблицы параметров (значений коэффициентов, зависящих от типов атомов) задают силовое поле. Невалентные взаимодействия: ван-дер-ваальсовы и кулоновские силы. Радиус обрезания. Комбинационные правила. Экранирование кулоновского потенциала. ^ Алгоритмы вычисления невалентных взаимодействий. Оценка числа невалентных взаимодействий. Эффективные алгоритмы, использующие конечный радиус взаимодействия. Алгоритм Верле (= метод составления списков). Оценка его быстродействия. Гибкий алгоритм оценки для пересчета списков. Метод сканирования по пространству (присоединенные списки). Линейная зависимость трудоемкости вычислений от числа частиц. ^ Численное интегрирование уравнений движения. Алгоритм Верле (простейшая разностная аппроксимация). Алгоритм с перескоками (leap-frog алгоритм). Скоростной алгоритм Верле. ^ Алгоритмы учета термодинамических характеристик среды Учет влияния внешней среды. Термостаты. Температура. Мгновенная температура. Уравнения движения молекулярной системы, учитывающие наличие термостата. Изотермическая молекулярная динамика (метод масштабирования). Термостат Берендсена. Термостат Нозе-Гувера. Стохастическое воздействие оружающей среды. Броуновская динамика. Столкновительная молекулярная динамика. ^ Вычисление давления в малых молекулярных системах. Баростат Берендсена. Определение давления в малой молекулярной системе. Давление на стенку. Частицы между двумя стенками. Вириал сил. Частицы в ящике. Формулы для давления. Напряжение в сечении, параллельном стенке. Периодические граничные условия. Вывод формул для давления. Баростат Берендсена. ^ Технологии постановки и проведения вычислительных экспериментов с различными биомолекулярными системами Моделирование биологических мембран. Описание технологи приготовления биологической мембраны, включающее приготовление фосфолипидного бислоя, его релаксацию, выращивания цилиндрической полости, пронизывающей бислой, заключение каналообразующего пептида в такой же цилиндр, совмещение двух подсистем, релаксацию образованной биомембраны и, наконец, получение продуктивной траектории. ^ Силовое разворачивание белковых глобул.
Основная образовательная программа высшего профессионального образования по направлению подготовки 020400 Биология
Содержание дисциплины - Основная образовательная программа высшего профессионального образования по направлению...
Комментариев нет:
Отправить комментарий