مقایسه روش های اختلال انرژی آزاد و انتگرال گیری ترمودینامیکی برای محاسبه تغییرات انرژی آزاد تعادلی
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: مجله پژوهش فیزیک ایران، دوره: 22، شماره: 2
- کد COI اختصاصی: JR_PSI-22-2_003
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 158
نویسندگان
PhD student at Sharif University of Technology
دانشکده فیزیک ، دانشگاه صنعتی شریف
چکیده
محاسبه تفاوت انرژی آزاد بین حالت اولیه و پایانی یک فرایند، از مهمترین محاسبات در سامانههای زیستی است. فرایندهای زیستی همراه با تغییر انرژی آزاد هستند. از جمله این فرایندها میتوان به عبور داروها از غشای سلولها، واکنشهای آنزیمی، برهمکنشهای دارو-پروتئین، برهمکنشهای لیگاند-گیرنده سلولها و انتقال ساختاری از سیس به ترانس اشاره کرد. در پژوهشهای دارویی، پیشبینی تاثیرات کلینیکی دارو بستگی به درک جزئیات برهمکنشهای دارو با سامانههای زیستی دارد. برای این منظور از محاسبه تفاوت انرژی آزاد، میتوان استفاده کرد. با دانستن تفاوت انرژی آزاد در چنین فرایندهایی، میتوان درکی از چگونگی برهمکنشها داشت. از آنجایی که درک جزئیات برهمکنشها در ابعاد مولکولی معمولا با روشهای آزمایشگاهی امکانپذیر نیست، برای این منظور از روشهای محاسباتی مانند دینامیک مولکولی استفاده میشود. در میان روشهای متفاوتی که از سال ۱۹۳۵ تا به امروز ارائه شدهاند، میتوان به نظریه اختلال در سال ۱۹۵۴ و روش انتگرال گیری ترمودینامیکی در سال ۱۹۳۵ اشاره کرد. اولین شبیه سازی انجامشده با استفاده از روش اختلال، برای محاسبه تفاوت انرژی آزاد در فرایند تبدیل متانول به اتان بوده است، که این تفاوت، ۶/۷ کیلوکالری بر مول محاسبه شده است. عدد آزمایشگاهی گزارش شده ۹/۶ کیلوکالری بر مول است. نزدیکی بسیار زیاد عددهای محاسباتی و آزمایشگاهی نشان دهنده موفقیت این روش محاسباتی است. هر چند روش اختلال انرژی آزاد و انتگرالگیری ترمودینامیکی بسیار مشابه هستند، اما تفاوتهایی با یکدیگر دارند. در این مقاله به تفاوتهای این دو روش پرکاربرد از دیدگاه دقت و هزینه محاسباتی میپردازیم. همچنین، نشان خواهیم داد که روش اختلال انرژی آزاد روشی سریعتر در مقایسه با روش انتگرالگیری ترمودینامیکی است، در حالی که روش انتگرالگیری ترمودینامیکی روشی دقیقتر از نظر محاسبات است.کلیدواژه ها
تفاوت انرژی آزاد, شبیه سازی دینامیک مولکولی, روش اختلال, روش انتگرال گیری ترمودینامیکی, اثر حلال بر انرژی آزاد, داروی پکلیتکسلاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.