Πιθανές Ερωτήσεις Υπολογιστικής PDF

Document Details

HealthyHeisenberg

Uploaded by HealthyHeisenberg

Tags

υπολογιστική φυσική κρυσταλλογραφία επιστήμες

Summary

Αυτές είναι πιθανές ερωτήσεις για το μάθημα της υπολογιστικής. Τα θέματα καλύπτουν διάφορες έννοιες στην επιστήμη και τις εφαρμογές της.

Full Transcript

Πιθανές ερωτήσεις Υπολογιστικής Μέρος 1 1. Διακριτικότητα -> η ελάχιστη απόσταση προσέγγισης 2 ορατών σημείων ενός ειδώλου πριν αυτά(φαινομενικά) ενωθούν σε ένα 2. Η διακριτικότητα έχει μονάδα μήκους το 1 Amstrong = 10^(-10)m 3. Η βιολογική δράση των μακρομορίων είναι αποτέλεσμα της δυν...

Πιθανές ερωτήσεις Υπολογιστικής Μέρος 1 1. Διακριτικότητα -> η ελάχιστη απόσταση προσέγγισης 2 ορατών σημείων ενός ειδώλου πριν αυτά(φαινομενικά) ενωθούν σε ένα 2. Η διακριτικότητα έχει μονάδα μήκους το 1 Amstrong = 10^(-10)m 3. Η βιολογική δράση των μακρομορίων είναι αποτέλεσμα της δυναμικής τους 4. Η μέση απόσταση μεταξύ ομοιπολικών ατόμων είναι 1.4Α. Για να δούμε ατομική διακριτικότητα θέλουμε μηκος κύματος περίπου 1Α , δηλαδή ακτίνες Χ 5. Κρύσταλλοι -> στερεά κατάσταση στην οποία τα μόρια είναι περιοδικά διευθετημένα στον τρισδιάστατο χώρο. Απλή μετάθεση ενός μοτίβου(κυψελίδα) 6. Πολλά επαναλαμβανόμενα μόρια, συναθροιση για το μακροσκόπιο, περιστροφή και ενισχυμένο σήμα από ακτίνες 7. Η δράση του φακού είναι αναλυτικά(αλγεβρικά) προσομοιώσιμη 8. Από την θέση προσπτωσης -> Διευθυνση (miller indecies) 9. Από την ένταση -> το πλάτος 10. Παραγωγή ακτινών-χ -> ισχυρή, παράλληλη, μονοχρωματική ομοιογενής δέσμη. Ηλεκτρόνια που προσκρούουν πανο σε ένα στόχο(χαλκό ή μολυβδαίνιο) 11. Το συνεχές πολυχρωματικό φάσμα (λόγω της μη μονοχρωματικότητας του) δεν είναι κατάλληλο για τα πειράματα κρυσταλλογραφίας και αφαιρείται μέσω φίλτρων 12. Επειδή η συχνότητα των ακτίνων-χ είναι τόσο υψήλη, τα ηλεκτρόνια μπορεί να θεωρηθεί ότι εκτελούν εξαναγκασμένη ταλάντωση αρα έχουν ίδα συχνότητα με την ακτινοβολία 13. Η ολική σκέδαση βγαίνει μονο από την κατανομή των ηλεκτρονίων γιατι οι πυρήνες είναι πάρα πολύ βαριοί. Η κατανομία έχει συνάρτηση ηλεκτρονικής πυκνότητας ρ(x,y,z) 14. Περίθλαση -> από κρυστάλους είναι ασυνεχή(εχουν διακριτά μέγιστα και είναι συμετρικά) 15. Σκέδαση -> μη περιοδικά αντικείμενα 16. Μεθοδος ισόμορφης αντικατάστασης -> υποκατάσταση του προσδιορισμού της μακρομοριακής δομής σε προσδιορισμό της δομής των βαρέων ατόμων (αμεσες μέθοδοι, συνάρτηση Patterson) 17. Τα αποτελέσματα μιας κρυσταλλογραφικής μελέτης είναι ο χάρτης ηλεκτρονικής πυκνότητας(μεσος αριθμός ηλεκτρονίων ανα μονάδα όγκου σε κάθε σημείο Μέρος 2 1. Η εξίσωση του παράγοντα δομής είναι μαθηματική περιγραφή ενός περιθλώμενου κύματος ως συνάρτηση της κατανομής των ηλεκτρονίων του κρυστάλλου. Το φυσικό ανάλογο είναι ο φακός 2. Μια από τις πιο αξιοσημείωτες ιδιότητες των μετασχηματισμών Fourier είναι η απλότητα της αντιστροφής τους 3. Η σκεδαση ακτινοβολίας από ένα αυθαίρετο αντικείμενο είναι ο μετασχηματισμός Fourier του αντικειμένου. Μέρος 3 1. Επειδή τα άτομα είναι σφαιρικά τοτε και η σκέδαση έχει σφαιρική συμμετρία 2. Η είσαγωγή της μεταθετικής συμμετρίας στις εξησώσεις θα γίνει μέσω του θεωρήματος της συνελιξης 3. Ο κρύσταλος είναι η συνελιξη του πλέγματος με την ηλεκτροννική πυκνότητα του περιεχομένου της στοιχειώδους κυψελίδας 4. Ο μετασχηματισμός Fourirer ενός πλέγματος είναι επίσης ένα πλέγμα, το λεγόμενο αντίστροφο πλέγμα Μέρος 4 1. Οι ακέραιοι αριθμοί (h,k,l) είναι δείκτες οι οποίοι προσδιορίζουν τη θέση ενός σημείου στο αντίστροφο πλέγμα. Επείδη κάθε σημείο του αντίσροφου πλέγματος αντιστοιχεί σε ένα περιθλώμενο(από τον κρύσταλλο κύμα) τα(hkl) το σε ποιο από αυτά τα περιθλώμενα κύματα αναφερόμαστε 2. Αν n=0 τοτε δεν υπάρχει διαφορά δρόμου οπότε το κύμα σκεδάζει παράλληλα με την προσπίπτουσα ακτινοβολία Μέρος 5 MIR(multiple isomorphous replacement) Προσθήκη βαρέων ατόμων σε σταθερές θέσης και μέτρηση των δεδομένων από τους φυσικού και του τροποποιημένους κρυστάλους. 1. Όταν υπάρχει συμμετρία οι παράγοντες της δομής είναι πραγματικοί αριθμοί. 2. Στην περίπτωση που οι παράγοντες δομής έχουν αυθαίρετες φάσεις τοτε χρειάζονται παραπάνω από ένα βαρύ 3. Διάγραμμα Argand και διανυσματικό άθροισμα 4. Δυο αποδεκτές λύσεις με την ίδια μεταξύ τους πιθανόηττα MAD(multiwavelength anomalous dispersion) -> για τις περιπτώσεις που υπάρχει ανώμαλη σκέδαση ΜR(molecular replacement) -> όταν υπάρχει αρχείο στην pdb με παρόμοιο μακρομόριο, ολες οι πιθανές θέσεις και προσανατολισμοί που ταιρίαζει η στοιχειώδης κυψελίδα με την γνωστή δομή 1. Η θέση και ο προσανατολισμός μπορεί να περιγραφεί με 6 μεταβλητές, τρείς γωνιακές και τρείς θέσεως Μέρος 6 1. Υπάρχουν άπειρες συναρτήσεις ηλεκτρονικής πυκνότητας οι οποίες είναι συμβατές με τα δεδομένα 2. Περιορισμοί λόγω των ιδιοτήτων της ηλεκτρονιακής πυκνότηας, η συνάρτηση είναι παντού θετική ή 0, η συνάρτηση αποτελείται από μη επικαλυπτόμενα άτομα -> αμεσες μέθοδοι 3. Το αποτέλεσμα μιας σύνθεσης Fourier των τετραγώνων των πλατών παραγόντων δομής είναι ίση με την συνέλιξη της συνάρτησης ηλεκτρονικής πυκνότητας κρυστάλλου με ένα κεντροσυμμετρικό είδωλό της Μέρος 7: Ηλεκτρονική μικροσκοπία 1. Η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου βρίσκεται στην θεωρία του de Broglie για την κυματική φυση ταχέως κινούμενων σωματιδίων 2. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο είναι δομικά ανάλογο με ένα οπτικό μικροσκόπιο με την διαφορά ότι αντι για ακτινβολία χρησιμοποιεί ταχέως κινούμενα ηλεκτρόνια. Οι φακοί είναι μαγνητικά πέδια παραγόμενα από ηλεκτρομαγνήτες, το σύστημα βρίσκεται σε υψηλό κενό 3. Το φάσμα περίθλασης των ηλεκτρονίων του αντικειμένου μπορεί να ανακτηθεί με τον εξοπλισμό του μικροσκοπίου. Το είδωλο αντιστοιχεί στο επίπεδο που συγκλινουν ακτινες εχουν σκεδαστεί 4. Τα ηλεκτρονια αλλληλεπιδρουν πολύ ισχυρα με τους πυρηνες του δειγματος -> πολύ λεπτά δείγματα 5. Συμπιέζει τις τρεις διαστάσεις σε δυο 6. Τρισδιάστατη επανασύσταση. Θεώρημα των προβολών-> προκύπτει από την θεωρία μετασχηματισμών Fourirer 7. Επανασύσταση : απλά σωμάτια Α. σε ένα είδωλο θα υπαρχουν μορία με διαφορετικούς προσανατολισμούς και δείχνουν διαφορετικές προβολές του μορίου Β. Εχουμε ΠΟΛΛΑ σωματίδια -> σωματίδια αναφοράς (μέθοδος τυχαίων κωνικών περιστροφών) Γ. χαμηλή αντίθεση (θόρυβος) Δ. Επειδή δεν έχουμε κρυστάλλους μπορεί να έχουμε ανομοιογένειας, πολλυμορφισμό και συσσωμάτωση στο δείγμα 8. Ελεικοειδής επανασύσταση Α. δημιουργία δισδιαστατων κρυστάλλων σε ελικοειδής δομές Β. μέσω του φάσματος περιθλασης τους Γ. περιέχει πληροφορίες για όλες τις προβολές του μορίου Δ. επικάληψη και παραμορφώσεις -> ΧΑΜΗΛΗ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΌΤΗΤΑ 9. Επανασύσταση: κρύσταλλοι Α. περίθλαση από περιοδικές δομές Αρνητική χρώση -> η περιθλαση χεησιμοποιείται ως μέσο ενίσχτσης του σήματος. Ο τυχαίως θόρυβος είναι μη περιοδικός και συνεπώς ένα φάσμα περίθλασης συνεισφέρει ομοιόμορφα σε όλη την έκταση του φάσματος. Αντίθετα το περιοδικό σημα συνεισφέρει μονο σε συγκεκριμένα σημεία του φάσματος Protein folding 1. Από την πρωτοταγή δομή προσδιορισμός της τριτοταγής δομής 2. Πειράμτα του Anfinsen έδειξαν ότι η τρισδιάστατη δομή καθορίζεται από την πρωτοταγή και ότι η διαδικασία αναδίπλωσης είναι αυθόρμητη 3. Το παράδοξο του Levinthal -> για να δομκιμαστούν όλοι οι πιθανοί συνδιασμοί για την αναδίπλωση θα χρειαστεί παρα πολύ καιρός 4. Θεωρία του τοπίου ενέργειας 5. Προσομοιώσεις αναδίπλωσης μοριακής δυναμης-> αν ξέρουμε την ενέργεια και την ταχύτητα σε κάθε θέση μπορούμε να προσδιορίσουμε την φυσική κατάσταση από τα πεπτίδια 6. Υπολογισμός ενέργειας= κινιτηκή και δυναμική ενέργεια , δεν έχουμε την δυναμική -> η απάντηση δίνεται με την λύση του σροντιγκερ ,αλλα είναι πολλά μαθηματικά και έτσι υπάρχουν μεθοδοι προσδιορισμού εμπειρικοί-> τα δυναμικά πεδία 7. Τα δυναμικά πεδία περιγράφουν την ολική δυναμική ενέργεια του μορίου ως αθροισμα δεσμικών και μη δεσμικών αλληλεπιδράσεψν

Use Quizgecko on...
Browser
Browser