RSlusarz | WdMM - ćwiczenie 3

Ćwiczenie nr 3.

Słowa kluczowe: pomiary geometrii, wsprowadzenie do współrzędnych wewnętrznych

Przygotowanie

Do dzisiejszego ćwiczenia potrzebne będą następujące pliki:

aspiryna.pdb
aspiryna.mop

Utwórz w swoim katalogu domowym katalog o nazwie "cwiczenie3" (bez "ogonków" i spacji) i skopiuj do niego wszystkie wymienione pliki. Znajdziesz je w katalogu /big/WdMM/cw3

Molden
1. Wyświetlanie
  Program Molden uruchamia się poleceniem molden w terminalu. Jako arument wywołania można podać nazwę pliku zawierającego zapisaną strukturę. Programu Molden będziemy używać do wizualizacji struktur zapisanych w formacie współrzędnych wewnętrznych - czego nie potrafi RasMol.
  Uruchom program Molden wczytując do niego skopiowaną wcześniej strukturę aspiryny (kwasu acetyosalicylowego w formacie "mop") i na tej strukturze sprawdź możliwości wyświetlania tego programu. W szczególności przetestuj, jak działają i co zmieniają w wyświetlaniu funkcje:
  - Solid
  - StickColor
  - Shade
  - Perspect.
  - Label
  - Backbone
  Zapoznaj się z operacjami zmiany wyświetlania cząsteczki (Zoom, strzałki kierunków oraz zmiana sposobu rotacji)
2. Pomiary
  Celem dzisiejszego ćwiczenia jest nabranie umiejętności dokonywania pomiarów długości wiązań, odległości między atomami nie związanymi ze sobą kowalencyjnie, oraz wartości kątów walencyjnych i torsyjnych. Jeżeli nie pamiętasz już definicji kątów walencyjnych i torsyjnych, możesz skorzystać z tej strony.
  Do pomiaru odległości, wartości kąta walencyjnego i torsyjnego w Moldenie służą przyciski oznaczone odpowiednio Distance, Angle i Dihedral. Po wybraniu (kliknięciu) danego przycisku sprawdź w polu Status line, jakiej akcji w danym momencie program wymaga i wykonaj ją.
  Zmierz w ten sposób i sprawdź, jak program oznacza zmierzone wielkości, co najmniej jedną odległość między atomami (nie muszą to być atomy połączone ze sobą kowalencyjnie) i po co najmniej jednym kącie walencyjnym i torsyjnym.
3. Przygotuj grafikę do sprawozdania (w dwóch formatach; spokojnie: dalej jest napisane, jak to zrobić...).
  Przygotuj plik o nazwie render.png przedstawiający cząsteczkę aspiryny przygotowany wg wymagań:
  1. reprezentacja space filling
  2. włączone kolorowanie
  3. włączone cienie (Shade)
  4. opisy atomów muszą zawierać symbol pierwiastka i numer kolejny atomu w cząsteczce
  Aby z Moldena wyeksportować grafikę, należy użyć przycisku "PostScript" (wybierz opcję PostScript'u kolorowego).
  Tak przygotowany plik PS (render.ps) wczytaj do programu graficznego Gimp.
  Jeżeli okaże się, że Gimp dzisiaj nie potrafi zaimportować naszego pliku PS, to do zapisania grafiki w formacie PNG można uzyć dwóch innych sposobów:
  1. systemowego PrintScreen (w oknie Moldena: ALT+PrintScreen -> uzyskany plik zapisz w katalogu 'cwiczenie3' pod nazwą render.png). Zapisując plik PNG tym sposobem i tak musisz wyeksportować plik PS z Moldena (będzie on później przesłany na dysk Google, razem ze sprawozdaniem).
  2. skonwertuj uzyskany plik PS do formatu PDF i dopiero PDF wczytaj do pragramu Gimp. Konwersję możesz wykonac w terminalu wydając polecenie:
    ps2pdf render.ps render.pdf
    nastepnie wczytaj uzyskany plik PDF do Gimpa i postępuj tak samo, jak gdyby był to pierwotny PS (te same opcje wygładzania i ta sama rozdzielczość).
  Podczas importu pliku PS do Gimpa:
  - włącz najwyższe stopnie wygładzania tekstu i grafiki
  - zdefiniuj rozdzielczość importowanego PS na 300 dpi
  W razie potrzeby obróć obraz do naturalnej orientacji, a następnie wyeksportuj obraz jako plik w formacie PNG.
RasMol
1. Pomiary
  Wczytaj do rasmola odpowiedni plik "pdb" z dzisiejszego zestawu (kopiowany na początku ćwiczeń).
  Do pomiaru długości wiązań, wartości kątów walencyjnych i torsyjnych służy menu RasMola Settings - a wnim opcje:
  - Pick Distance
  - Pick Angle
  - Pick Torsion
  Sprawdź, jak działają te opcje klikając odpowiednie atomy i odpowiednie ich ilości. Sprawdzenia dokonuj przy włączonej linii poleceń RasMola.
2. Przygotowanie grafiki do sprawozdania
  Zlokalizuj i zaznacz na grafice dwa najdłuższe wiązania w cząsteczce aspiryny. Zobrazuj je na grafice pogrubionymi liniami (jedno takie wyróżnione wiązanie znajduje się na grafice w przykładzie w punkcie "Pomiary geometrii", poniżej (uwaga: zaznaczone wiązanie w rzeczywistości wcale nie jest jednym z najdłuższych, ani wypisane wiązania wcale nie muszą występować w tym układzie...)). Wszystkie atomy muszą być podpisane (nazwą atomu i numerem atomu).
  Wskazówka: Aby wybrać tylko jedno wiązanie i zobrazować je w innym stylu, niż pozostała część cząsteczki, należy wybrać dwa atomy, które je tworzą i zmienić ich tryb wyświetlania na żądany (np. grubszy wireframe). Podstawą powodzenia jest tu wybranie (select) jednocześnie dwóch atomów (RasMol musi zwrócić komentarz: "2 atoms selected!"). Kluczem do sukcesu jest zastosowanie polecenia "select" z dwoma odpowiednimi argumentami rozdzielonymi słowem "or".
  
  Tak przygotowaną strukturę utrwal w postaci zrzutu grafiki (plik graficzny musi się nazywać najdluzsze.png).
Pomiary geometrii
Używając dowolnego z poznanych programów do wizualizacji struktur chemicznych przygotuj dokument ODS (arkusz kalkulacyjny OpenOffice), w którym umieścisz tabelę zmierzonych:
- dziesięciu długości wiązań
- dziesięciu wartości kątów walencyjnych
- dziesięciu wartości kątów torsyjnych
W tymże dokumencie umieść grafikę z wyświetlonymi nazwami i numerami atomów, których pomiary te dotyczą:
Sprawozdanie z ćwiczenia.
W sprawozdaniu z ćwiczenia umieść odpowieź na pytania:
1. Czy w dowolnym pierścieniu sześcioczłonowym wszystkie wiązania pomiędzy jego węzłami zawsze muszą mieć (i mają) tę samą długość? Dlaczego?
2. Czym różnią się pliki tekstowe PDB i MOP? Co zawierają?
W pytaniu drugim nie oczekuję wielkich teorii ani przepisanych stron interenetowych. Proszę napisać, do czego podobne są zawarte w tych plikach kolumny liczb (z czym się kojarzą lub jakie informacje zawierają). Najlepiej jest użyć do takiego porównania prostego edytora tekstowego (np. w gedit-cie można je otworzyc w dwóch kolejnych kartach).
Udostępnienie do zaliczenia
Na swój dysk Google, do foldera "WDMMcwiczenie3", prześlij pliki:
1. render.ps
2. render.png
3. najdluzsze.png
4. pomiary.ods
5. sprawozdanie w formacie ODT
6. to samo sprawozdanie w formacie PDF
Tak zaopatrzony folder udostępnij prowadzącemu przed końcem zajęć; adres do udostępnień: rafal.slusarz@etoh.chem.univ.gda.pl

WdMM - powrót.

↑↑↑