fbpx
维基百科

分子力学

分子力学采用经典力学来模拟分子体系。在分子力学中,使用分子力场方法计算出所有系统的势能。分子力学可用于研究小分子,也可用于研究具有成千乃至上百万原子数的大型生物系统或材料。

A force field is used to minimize the bond stretching energy of this ethane molecule.

全原子分子力学方法具有以下性质:

  • 将每个原子模拟为单个粒子
  • 每个粒子具有一个半径值(通常为范德华半径),极化率和一个恒定的净电荷数(通常来自于量子计算和/或实验)
  • 将原子间互相成键作用模拟为“连线”,取平衡距离等于实验或计算所得的键长

这个方法有几个可能的变体。例如,许多模拟方法曾使用“原子团”模型(此模型将一个甲基基团或亚甲基单元视为单个粒子),而大型蛋白系统则通常使用“珠”模型(此模型将一个氨基酸视为二至四个粒子)进行模拟。

函数形式 编辑

 
Molecular mechanics potential energy function with continuum solvent.

下文中的函数(即化学势函数,或称化学力场函数),用于在给定的构象下,对独立能量进行加和,计算分子体系的势能(E)。

 

其中,共价键和非共价键的贡献由下面的和式求出:

 

 

分子体系的确切的势能函数形式,或其分子力场形式,取决于所使用的特定的仿真程序。

应用领域 编辑

分子力学的一个应用是能量最小化。换句话说,将 力场原则用作 优化 准则,通过适当算法(如 最速下降法)寻找(局部)最小值。

环境和溶剂化 编辑

软件包 编辑

这个列表不完整。有许多列表中未包含的软件可以用于进行分子力学模拟的计算。

  • ACEMD - GPU MD
  • Abalone
  • AMBER
  • Ascalaph
  • BOSS
  • CHARMM
  • COSMOS
  • CytoSolve
  • Ghemical
  • GROMOS
  • GROMACS
  • ICM
  • MacroModel
  • MDynaMix
  • NAMD
  • Q-Chem
  • Spartan
  • StruMM3D (STR3DI32)
  • TINKER
  • Zodiac
  • X-PLOR
  • Yasara
  • LAMMPS

相关条目 编辑

  • 分子图像
  • 分子动力学
  • Molecule editor
  • 分子力场(化学)
  • Force field implementation
  • 分子设计软件
  • GPU上的分子模拟
  • Software for molecular mechanics modeling
  • Software for Monte Carlo molecular modeling

参考文献 编辑

  • Allinger NL, Burkert U. Molecular Mechanics. An American Chemical Society Publication. 1982. ISBN 0-8412-0885-9. 
  • Box VG. The Molecular Mechanics of Quantized Valence Bonds. J Mol Model. March 1997, 3 (3): 124–41. doi:10.1007/s008940050026. 
  • Box VG. The anomeric effect of monosaccharides and their derivatives. Insights from the new QVBMM molecular mechanics force field. Heterocycles. 12 November 1998, 48 (11): 2389–417 [2014-03-15]. doi:10.3987/REV-98-504. (原始内容于2012-05-31). 
  • Box VG. Stereo-electronic effects in polynucleotides and their double helices. J Mol Struct. 2004, 689 (1–2): 33–41. Bibcode:2004JMoSt.689...33B. doi:10.1016/j.molstruc.2003.10.019. 
  • Becker OM. Computational biochemistry and biophysics. New York, N.Y.: Marcel Dekker. 2001. ISBN 0-8247-0455-X. 
  • Mackerell AD. Empirical force fields for biological macromolecules: overview and issues. J Comput Chem. October 2004, 25 (13): 1584–604. PMID 15264253. doi:10.1002/jcc.20082. 
  • Schlick T. Molecular modeling and simulation: an interdisciplinary guide. Berlin: Springer. 2002. ISBN 0-387-95404-X. 
  • Krishnan Namboori; Ramachandran, K. S.; Deepa Gopakumar. Computational Chemistry and Molecular Modeling: Principles and Applications. Berlin: Springer. 2008. ISBN 3-540-77302-9. [1]
  1. ^ . [2014-03-15]. (原始内容存档于2008-11-23). 

外部链接 编辑

分子力学, 此條目翻譯品質不佳, 2014年3月15日, 翻譯者可能不熟悉中文或原文語言, 也可能使用了機器翻譯, 請協助翻譯本條目或重新編寫, 并注意避免翻译腔的问题, 明顯拙劣的翻譯請改掛, href, template, html, class, redirect, title, template, href, wikipedia, html, class, redirect, title, wikipedia, 提交刪除, 采用经典力学来模拟分子体系, 在中, 使用分子力场方法计算出所有系统的势能, 可用于. 此條目翻譯品質不佳 2014年3月15日 翻譯者可能不熟悉中文或原文語言 也可能使用了機器翻譯 請協助翻譯本條目或重新編寫 并注意避免翻译腔的问题 明顯拙劣的翻譯請改掛 a href Template D html class mw redirect title Template D d a a href Wikipedia CSD html G13 class mw redirect title Wikipedia CSD G13 a 提交刪除 分子力学采用经典力学来模拟分子体系 在分子力学中 使用分子力场方法计算出所有系统的势能 分子力学可用于研究小分子 也可用于研究具有成千乃至上百万原子数的大型生物系统或材料 A force field is used to minimize the bond stretching energy of this ethane molecule 全原子分子力学方法具有以下性质 将每个原子模拟为单个粒子 每个粒子具有一个半径值 通常为范德华半径 极化率和一个恒定的净电荷数 通常来自于量子计算和 或实验 将原子间互相成键作用模拟为 连线 取平衡距离等于实验或计算所得的键长这个方法有几个可能的变体 例如 许多模拟方法曾使用 原子团 模型 此模型将一个甲基基团或亚甲基单元视为单个粒子 而大型蛋白系统则通常使用 珠 模型 此模型将一个氨基酸视为二至四个粒子 进行模拟 目录 1 函数形式 2 应用领域 3 环境和溶剂化 4 软件包 5 相关条目 6 参考文献 7 外部链接函数形式 编辑 nbsp Molecular mechanics potential energy function with continuum solvent 下文中的函数 即化学势函数 或称化学力场函数 用于在给定的构象下 对独立能量进行加和 计算分子体系的势能 E E E covalent E noncovalent displaystyle E E text covalent E text noncovalent nbsp 其中 共价键和非共价键的贡献由下面的和式求出 E covalent E bond E angle E dihedral displaystyle E text covalent E text bond E text angle E text dihedral nbsp E noncovalent E electrostatic E van der Waals displaystyle E text noncovalent E text electrostatic E text van der Waals nbsp 分子体系的确切的势能函数形式 或其分子力场形式 取决于所使用的特定的仿真程序 应用领域 编辑分子力学的一个应用是能量最小化 换句话说 将 力场原则用作 优化 准则 通过适当算法 如 最速下降法 寻找 局部 最小值 环境和溶剂化 编辑软件包 编辑主条目 List of software for molecular mechanics modeling 这个列表不完整 有许多列表中未包含的软件可以用于进行分子力学模拟的计算 ACEMD GPU MD Abalone AMBER Ascalaph BOSS CHARMM COSMOS CytoSolve Ghemical GROMOS GROMACS ICM MacroModel MDynaMix NAMD Q Chem Spartan StruMM3D STR3DI32 TINKER Zodiac X PLOR Yasara LAMMPS相关条目 编辑分子图像 分子动力学 Molecule editor 分子力场 化学 Force field implementation 分子设计软件 GPU上的分子模拟 Software for molecular mechanics modeling Software for Monte Carlo molecular modeling参考文献 编辑Allinger NL Burkert U Molecular Mechanics An American Chemical Society Publication 1982 ISBN 0 8412 0885 9 Box VG The Molecular Mechanics of Quantized Valence Bonds J Mol Model March 1997 3 3 124 41 doi 10 1007 s008940050026 Box VG The anomeric effect of monosaccharides and their derivatives Insights from the new QVBMM molecular mechanics force field Heterocycles 12 November 1998 48 11 2389 417 2014 03 15 doi 10 3987 REV 98 504 原始内容存档于2012 05 31 Box VG Stereo electronic effects in polynucleotides and their double helices J Mol Struct 2004 689 1 2 33 41 Bibcode 2004JMoSt 689 33B doi 10 1016 j molstruc 2003 10 019 Becker OM Computational biochemistry and biophysics New York N Y Marcel Dekker 2001 ISBN 0 8247 0455 X Mackerell AD Empirical force fields for biological macromolecules overview and issues J Comput Chem October 2004 25 13 1584 604 PMID 15264253 doi 10 1002 jcc 20082 Schlick T Molecular modeling and simulation an interdisciplinary guide Berlin Springer 2002 ISBN 0 387 95404 X Krishnan Namboori Ramachandran K S Deepa Gopakumar Computational Chemistry and Molecular Modeling Principles and Applications Berlin Springer 2008 ISBN 3 540 77302 9 1 存档副本 2014 03 15 原始内容存档于2008 11 23 外部链接 编辑Molecular dynamics simulation methods revised Molecular mechanics it is simple 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 分子力学 amp oldid 73994003, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

文章

,阅读,下载,免费,免费下载,mp3,视频,mp4,3gp, jpg,jpeg,gif,png,图片,音乐,歌曲,电影,书籍,游戏,游戏。