This page is devoted to sharing about visualization with my L1 and L3 students. All my courses are available to registered students on the ARCHE Platform by the University of Lorraine.
Ce mini-blog est mis à jour lors de séances, et sur la base de la bonne volonté des participants... affaire à suivre !
Chimie 3D, L1 PC 2023-24 (en cours)
FST Université de Lorraine - Nancy
Nous avons d'abord exploré les commandes du logiciel Avogadro pour dessiner des molécules, des plus simple aux plus complexes :
Par une opération d'optimisation de géométrie, en utilisant un jeu de paramètres (champ de force) pour décrire les interaction intra- et inter-moléculaires dans le cadre de la modélisation en mécanique moléculaire, nous avons étudié l'evolution d'un système desordonné (un aggregat de molécules H2 dessinées sans trop soigner les détails) à 0K vers une structure ordonée (solide moléculaire) :
TP 1 : l'eau.. dans tous ses états !
Nous avons étudié la relation structure-propriétés (du microscopique au macroscopique) dans l'eau.
Cette vidéo représente une simulation de dynamique moléculaire en montée en température, pour visualiser au niveau microscopique les modifications structurales de l'eau qui subit un changement de phase (de glace à liquide). Nous avons analysé en détail les changements dans la mobilité des particules et dans l'evolution du réseau des liaisons hydrogènes.
TP 2 : le repliement de la proteine Trp-Cage
La trajectoire analysée (dynamique moléculaire) illustrait le repliement du peptide à partir d'une structure en chaîne linéaire. Nous avons identifié les éléments clés qui conduisent au repliement, dont notamment des liaisons hydrogène intramoléculaires.
Ensuite, sur une simulation à l'équilibre nous avons cherché les structures qui s'approchaient le plus à la structure cristallographique de la protéine, publiée dans la base de données Protein Data Bank.
Pour des analyses poussées, il est parfois utile de superposer plusieurs représentations. Ici, nous avons utilisé les représentations Cartoon (structure secondaire de la protéine) et CPK (atomistique).
OUI
NON
TP 5 : explorer les modèles, l'exemple d'un brin d'ADN
Les outils dont nous disposons aujourd'hui permettent une analyse extrêmement poussée des structures moléculaires, même les plus complexes. Par la réalité virtuelle/augmentée, nous pouvons nous 'plonger' dans une molécule, la deplacer, en apprecier les propriétées, tout en gardant un côté ludique.
Ici, nous representons la visualisation d'un brin d'ADN (representation Cartoon) intercalé par un ligand (ball-and-stick), en réalité augmentée, dans notre salle de cours.