Modelling Molecular Structure and Reactivity in Biological Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer-Verlag New York Inc

作者:Naidoo, Kevin J. (EDT)/ Brady, John (EDT)/ Field, Martin J. (EDT)/ Gao, Jiali (EDT)/ Hann, Michael (

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2006-11

价格:$ 198.88

装帧:HRD

isbn号码:9780854046683

丛书系列:

图书标签:

分子建模
计算化学
生物系统
分子动力学
量子化学
药物设计
蛋白质结构
反应机理
生物分子
结构生物学

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小哈图书下载中心

qciss.net

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

Computational and theoretical tools for understanding biological processes at the molecular level is an exciting and innovative area of science. Using these methods to study the structure, dynamics and reactivity of biomacromolecules in solution, computational chemistry is becoming an essential tool, complementing the more traditional methods for structure and reactivity determination. Modelling Molecular Structure and Reactivity in Biological Systems covers three main areas in computational chemistry; structure (conformational and electronic), reactivity and design. Initial sections focus on the link between computational and spectroscopic methods in the investigation of electronic structure. The use of Free Energy calculations for the elucidation of reaction mechanisms in enzymatic systems is also discussed. Subsequent sections focus on drug design and the use of database methods to determine ADME (absorption, distribution, metabolism, excretion) properties. This book provides a complete reference on state of the art computational chemistry practised on biological systems. It is ideal for researchers in the field of computational chemistry interested in its application to biological systems.

好的，这是一份关于“生物系统中分子结构与反应性建模”这一主题的图书简介，内容详实，但不包含您提供的具体书名信息： --- 书名暂定：《计算生物物理学：从原子到系统》图书简介在当代生命科学研究的前沿，理解生物大分子（如蛋白质、核酸、脂质以及复杂的细胞器）如何通过精确的原子级别相互作用来执行其生命功能，是推动医学、药物开发和生物技术进步的关键。本书《计算生物物理学：从原子到系统》旨在为读者提供一套全面、深入且实用的工具集与理论框架，用以模拟和解析生物系统中复杂分子结构、动力学行为及其反应性的基本原理和先进方法。核心主题与内容深度本书的结构设计旨在引导读者从基础的量子化学原理出发，逐步深入到复杂的介观尺度模拟，最终应用于解析实际的生物过程。全书共分为六个主要部分，涵盖了从理论基础到前沿应用的完整知识体系。第一部分：理论基石与分子建模基础本部分奠定了整个计算生物学领域所需的数学与物理学基础。首先，我们将深入探讨量子力学在分子系统中的应用，重点讲解含时/无时薛定谔方程的求解方法，以及密度泛函理论（DFT）在处理生物分子电子结构时的优势与局限性。随后，内容转向经典分子力学（MM）框架的构建，详细阐述了不同类型的力场（如AMBER, CHARMM, OPLS）的参数化策略、范德华力和静电相互作用的数学描述，以及如何精确地平衡计算效率与化学精度。第二部分：分子动力学模拟：解析时间与空间分子动力学（MD）模拟是本书的重中之重。我们将详细剖析如何利用牛顿运动方程对分子系统进行积分，并介绍诸如Verlet算法、速度Verlet等积分方法的优化。针对生物系统特有的挑战，如长时间尺度的模拟需求，本书系统地介绍了提高采样效率的关键技术，包括：增强采样技术：详述了如Metadynamics、Umbrella Sampling（伞式采样）、Replica Exchange Molecular Dynamics (REMD) 等方法，并提供了在蛋白质折叠、配体结合等问题中应用这些技术的实际案例分析。溶剂模型的选择与应用：区分了全原子（Explicit）、简化原子（Implicit）和半隐式（Semi-implicit）溶剂模型的适用场景，特别是针对水分子介导的相互作用和长程静电效应的处理。第三部分：结构预测与结构生物学的计算视角本部分聚焦于利用计算方法解析和验证生物大分子的三维结构。内容涵盖了从头（Ab Initio）结构预测的挑战，到基于同源性（Homology Modeling）的构建流程。一个重要的章节专门用于讨论冷冻电镜（Cryo-EM）数据与结构模型的融合，解释如何将低分辨率的密度图信息有效地约束到高精度的原子模型中，以提高结构的可靠性和分辨率。此外，对蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）的界面识别与对接（Docking）技术，从几何匹配到能量最小化，进行了详尽的阐述。第四部分：理解反应性与自由能景观生物过程本质上是化学反应和构象变化的耦合。本部分致力于量化这些过程的热力学与动力学驱动力。自由能微扰（FEP）和热力学积分（TI）方法将作为核心，用于计算结合自由能、溶解自由能以及构象转换的能量屏障。对于涉及化学键断裂和形成的反应性问题，本书介绍了将量子化学（QM）方法与分子力学（MM）结合的QM/MM混合方法学，特别强调了酶催化机理的研究范例，例如酶活性位点中电子转移和质子转移的精确模拟。第五部分：从单分子到多组分系统的介观建模生命系统远非孤立的分子，而是高度组织化的环境。本部分探讨了如何跨越原子尺度，构建描述膜生物学和细胞环境的介观模型。我们将讨论膜蛋白的组装、脂质双层（Bilayer）的动力学行为，以及如何使用耗散粒子动力学（DPD）或格子玻尔兹曼方法（LBM）来有效模拟细胞内环境的粘滞性和扩散过程。这部分内容特别关注了膜受体激活和离子通道动力学的多尺度模拟策略。第六部分：数据科学与机器学习在生物模拟中的融合随着高性能计算能力的提升和大规模生物数据的积累，计算模拟正与数据科学深度融合。本书最后一部分将介绍如何利用机器学习（ML）来加速模拟过程。重点讨论了基于神经网络的力场（NN-based Potentials）的构建，以及如何利用深度学习从复杂的模拟轨迹中提取有意义的特征（如反应坐标），从而实现对高维相空间的有效探索和降维分析。读者对象本书适合于计算化学、计算生物学、生物物理学、结构生物学以及药物设计领域的博士研究生、博士后研究人员和专业科研人员。对于有志于利用先进计算工具解决复杂生物学问题的化学、物理学和计算机科学背景的硕士生，本书亦可作为深入学习的高级教材。本书特色本书的特色在于其高度的实践性。每章的理论介绍后均配有详细的案例分析和软件应用指导（侧重于业界主流软件的使用流程与输入文件构建），确保读者不仅理解“为什么”要用某种方法，更能掌握“如何”在实际项目中成功应用这些尖端技术。我们致力于消除理论与应用之间的鸿沟，使复杂的计算工具能够真正服务于生物学发现。