WikiDer > Потенциал средней силы

Эта статья требует внимания специалиста по химии. Пожалуйста, добавьте причина или разговаривать в этот шаблон, чтобы объяснить проблему со статьей. WikiProject Chemistry может помочь нанять эксперта. (Ноябрь 2008 г.)

При вычислительном исследовании системы может быть интересно узнать, как изменяется свободная энергия в зависимости от некоторой меж- или внутримолекулярной координаты (например, расстояния между двумя атомами или торсионного угла). Поверхность свободной энергии вдоль выбранной координаты называется потенциал средней силы (PMF). Если интересующая система находится в растворителе, то PMF также включает эффекты растворителя.^[1]

Общее описание

PMF можно получить с помощью моделирования методом Монте-Карло или молекулярной динамики, которое исследует, как энергия системы изменяется в зависимости от некоторого конкретного параметра координаты реакции. Например, он может исследовать, как энергия системы изменяется в зависимости от расстояния между двумя остатками или как белок протягивается через липидный бислой. Это может быть геометрическая координата или более общая энергетическая координата (растворитель). Часто моделирование PMF используется вместе с зонтичный отбор проб, потому что, как правило, моделирование PMF не может адекватно отобрать системное пространство в процессе.^[2]

Математическое описание

В Потенциал средней силы^[3] системы с N частицами - это по построению потенциал, который дает среднюю силу по всем конфигурациям всех n + 1 ... N частиц, действующих на частицу j при любой фиксированной конфигурации с фиксированным набором частиц 1 ... n

${displaystyle -abla _ {j} w ^ {(n)}, =, {frac {int e ^ {- eta V} (- abla _ {j} V) dq_ {n + 1} dots dq_ {N}} {int e ^ {- eta V} dq_ {n + 1} dots dq_ {N}}}, ~ j = 1,2, dots, n}$

Над, ${displaystyle -abla _ {j} w ^ {(n)}}$ усредненная сила, т.е. «средняя сила» на частицу j. И ${displaystyle w ^ {(n)}}$ это так называемый потенциал средней силы. За ${displaystyle n = 2}$, ${displaystyle w ^ {(2)} (r)}$ это средняя работа, необходимая, чтобы вывести две частицы из бесконечного разделения на расстояние ${displaystyle r}$. Это также связано с функция радиального распределения системы, ${displaystyle g (r)}$, к:^[4]

${displaystyle g (r) = e ^ {- eta w ^ {(2)} (r)}}$

Заявление

Потенциал средней силы ${displaystyle w ^ {(2)}}$ обычно применяется в Метод обращения Больцмана в качестве первого предположения об эффективном потенциале парного взаимодействия, который должен воспроизводить правильную функцию радиального распределения в мезоскопическом моделировании.^[5]Лемкул и др. использовали моделирование управляемой молекулярной динамики для расчета потенциала средней силы для оценки стабильности амилоидных протофибрилл Альцгеймера.^[6] Gosai et al. также использовали моделирование зонтичного отбора проб, чтобы показать, что потенциал средней силы уменьшается между тромбином и его аптамером (комплекс белок-лиганд) под действием электрических полей.^[7]

Смотрите также

• Статистический потенциал

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Маккуорри, Д. А. Статистическая механика.
• Чендлер, Д. (1987). Введение в современную статистическую механику. Издательство Оксфордского университета.

внешняя ссылка

• Потенциал средней силы

Этот химия-связанная статья является заглушка. Вы можете помочь Википедии расширяя это. v т е