*Selamat datang semua di Kimia Komputasi Ummu Hanifah!*
* Semoga ilmu yang ada disini bermanfaat bagi kita semua ya! *
Selasa, 03 Januari 2012
Apa itu Kimia Komputasi?>
Kimia komputasi adalah cabang kimia yang menggunakan prinsip-prinsip ilmu komputer untuk membantu dalam memecahkan masalah kimia. Ia menggunakan hasil kimia teori, dimasukkan ke dalam program komputer yang efisien, untuk menghitung struktur dan sifat molekul dan padatan. Kebutuhan yang muncul dari fakta yang terkenal bahwa selain dari hasil yang relatif baru tentang ion hidrogen molekuler (lihat referensi di dalamnya untuk lebih jelasnya), kuantum n-masalah tubuh tidak dapat dipecahkan secara analitis, apalagi dalam bentuk tertutup. Sementara hasilnya biasanya melengkapi informasi yang diperoleh percobaan kimia, dapat dalam beberapa kasus memprediksi fenomena yang sampai sekarang kimia tidak teramati. Hal ini banyak digunakan dalam desain obat baru dan bahan.
Contoh sifat tersebut adalah struktur (yaitu posisi yang diharapkan dari atom penyusunnya), absolut dan relatif (interaksi) energi, distribusi muatan listrik, dan momen dipol multipole lebih tinggi, frekuensi getaran, reaktivitas atau jumlah spektroskopi lainnya, dan bagian salib untuk tabrakan dengan partikel lainnya.
Metode yang digunakan mencakup kedua situasi statis dan dinamis. Dalam semua kasus, waktu komputer dan sumber daya lainnya (seperti memori dan ruang disk) meningkat dengan cepat dengan ukuran dari sistem yang dipelajari. Sistem yang dapat menjadi molekul tunggal, sekelompok molekul, atau padat. Metode kimia komputasi berkisar dari yang sangat akurat untuk sangat perkiraan; metode yang sangat akurat biasanya layak hanya untuk sistem kecil. Metode ab initio didasarkan sepenuhnya pada teori dari prinsip-prinsip pertama. Lain-lain (biasanya kurang akurat) metode disebut empiris atau semi-empiris karena mereka menggunakan hasil eksperimen, sering dari model yang dapat diterima dari atom atau molekul terkait, untuk mendekati beberapa elemen dari teori yang mendasarinya.
Manfaat Kimia Komputasi untuk Pembelajaran>
1. Dapat menghitung sifat molekul yang kompleks dan hasil perhitungannya berkorelasi secara signifikan dengan eksperimen.
2. Dapat sebagai alat hitung –seperti halnya kalkulator- untuk membantu penyelesaian secara numerik dari persamaan matematika yang menggambarkan sifat sistem, misalnya dalam penyelesaian perhitungan stokiometri, termasuk juga otomatisasi alat ukur yang dapat mengkonversi signal elektronik menjadi data numerik.
3. Dapat sebagai alat visualisasi dan animasi
4. Membantu kita mengeksplorasi sifat senyawa dan pada umumnya program tersebut telah dilengkapi dengan visualisasi dan animasi, seperti program HyperChem, Gaussian, Turbomol, Rasmol dll.
5. Menghitung sifat-sifat molekul dan perubahannya maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem besar (makromolekul seperti protein atau sistem banyak molekul seperti gas, cairan, padatan, dan Kristal cair), dan menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata.
6. Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. Proses denatrasi protein), perubahan fasa, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti kalor jenis) berdasarkan perilaku di tingkat atom.
Sumber : Pendekatan Komputasi Dalam Pembelajaran Kimia, Dr. Harno Dwi Pranowo, M.Si, dan http://www.scribd.com/doc/73340630/Manfaat-Kimia-Komputasi-Dalam-Penelitian
Manfaat Kimia Komputasi dalam Penelitian>
Manfaat Kimia Komputasi untuk Penelitian Jika menggunakan kimia komputasi untuk menjawab suatu permasalahan kimia, hal yang tak terhindarkan adalah mempelajari bagaimana menggunakan perangkat lunak. Masalah yang tersembunyi dari aktivitas ini adalah kita memerlukan pengetahuan tentang seberapa baik jawaban yang akan kita dapat. Beberapa daftar pertanyaan yang dapat dibuat antara lain :
"Jika kita tidak dapat menjawab pertanyaan tersebut, kita tidak akan mendapatkan proyek penelitian.""Jika kita dapat jawaban akhir dari semua pertanyaan di atas, kita sekarang siap untuk melakukan perhitungan" Sekarang kita harus menentukan perangkat lunak yang ada, berapa harganya dan bagaimana cara menggunakannya. Perlu dicatat bahwa, dua program yang sejenis mungkin akan menghitung sifat yang berbeda, sehingga kita harus meyakinkan diri mengenai program apa yang diperlukan.
referensi
*http://www.scribd.com/doc/73340630/Manfaat-Kimia-Komputasi-Dalam-Penelitian
manfaat kimia komputasi dalam penemuan obat>
HARNO DWI PRANOWO JADI GURU BESAR : Kimia Komputasi, Persingkat Penemuan Obat
Proses mendesain obat baru dan mengedarkannya ke masyarakat merupakan proses panjang dan kompleks yang dapat memakan waktu bertahun-tahun (5-7 tahun) dan biaya tidak sedikit (50-100 juta dolar AS). Hal ini menjadi tantangan bagi peneliti untuk menghasilkan strategi dan upaya efektif dan ekonomis untuk penemuan obat baru. Salah satu strategi yang banyak dikembangkan untuk desain molekul obat baru adalah pemanfaatan metode kimia komputasi (computational chemistry). Strategi penemuan obat dengan metode komputasi ini diungkapkan Prof Dr Harno Dwi Pranowo MSi dalam pidato pengukuhannya sebagai guru besar pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) UGM di Balai Senat, Selasa (10/2). Dalam pidato di hadapan majelis guru besar UGM, tampak pula sejumlah diplomat Austria serta pengajar FMIPA dan rekan. "Dengan metode ini, selain waktu bisa dipersingkat, juga biaya bisa ditekan," ujar-nya. Menurut Prof Harno, metode in vitro dan in vivo lazim digunakan dalam proses penemuan obat. Komputer menawarkan metode in silico, -suatu metode yang menggunakan kemampuan komputer dalam rancang obat- sebagai komplemen dari in vitro dan in vivo. Kemampuan komputasi yang meningkat secara eksponensial merupakan peluang mengembangkan simulasi dan kalkulasi dalam merancang obat baru. Diungkapkan, desain obat merupakan proses iterasi dimulai dengan penentuan senyawa yang menunjukkan sifat biologi penting dan diakhiri dengan langkah optimasi, baik dari profil aktivitas maupun sintesis senyawa kimia. Tanpa pengetahuan lengkap tentang proses biokimia yang bertanggung jawab terhadap aktivitas biologis, hipotesis desain obat pada umumnya didasarkan pada pengujian kemiripan struktural dan pembedaan antara molekul aktif dan tak aktif. Kombinasi antara strategi mensintesis dan uji aktivitasnya menjadi sangat rumit dan memerlukan waktu yang lama untuk sampai pada pemanfaatan obat. Dengan kemajuan di bidang kimia komputasi, peneliti dapat menggunakan komputer untuk mengoptimasi aktivitas, geometri dan reaktivitas, sebelum senyawa disintesis secara eksperimental. Hal ini dapat menghindarkan langkah sintesis suatu senyawa yang membutuhkan waktu dan biaya mahal, tetapi senyawa baru tersebut tidak memiliki aktivitas seperti yang diharapkan. Keberadaan komputer yang dilengkapi dengan aplikasi kimia komputasi, memungkinkan ahli kimia komputasi medisinal menggambarkan senyawa obat secara tiga dimensi (3D) dan melakukan komparasi atas dasar kemiripan dan energi dengan senyawa lain yang sudah diketahui memiliki aktivitas tinggi (pharmacophore query). Berbagai senyawa turunan dan analog dapat ‘disintesis’ secara in silico atau yang sering disebut senyawa hipotetik. Aplikasi komputer melakukan kajian interaksi antara senyawa hipotetik dengan reseptor yang diketahui data struktur 3D secara in silico. Sumber : Kedaulatan Rakyat (11 Februari 2009)
referensi*http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1235842999
Istilah-istilah kimia komputasi>
Komputasi kimia adalah cabang kimia yang menggunakan prinsip-prinsip ilmu komputer untuk membantu dalam memecahkan masalah kimia.
Istilah “Ab initio” adalah bahasa latin untuk “dari awal”. Nama ini diberikan kepada perhitungan yang berasal langsung dari prinsip-prinsip teoritis, tanpa masuknya data eksperimen. Jenis yang paling umum perhitungan ab initio ini disebut perhitungan Hartree Fock (disingkat HF), di mana pendekatan utama disebut pendekatan lapangan pusat. Metode ab initio adalah alternatif teori kerapatan fungsional (DFT), di mana total energi dinyatakan dalam total kepadatan elektron, bukan fungsi gelombang. Dalam jenis ini perhitungan, ada Hamilton dan perkiraan ekspresi perkiraan untuk kepadatan total elektron. Semiempirical perhitungan ditetapkan dengan struktur umum yang sama sebagai perhitungan HF. Dalam kerangka ini, potongan informasi tertentu, seperti dua integral elektron, yang didekati atau sama sekali dihilangkan. Dalam rangka untuk mengoreksi kesalahan diperkenalkan dengan menghilangkan bagian dari perhitungan, metode ini parameter, dengan melakukan suaian kurva dalam beberapa parameter atau nomor, untuk memberikan kesepakatan yang terbaik dengan data eksperimen. Mekanika molekul membentuk ekspresi aljabar sederhana untuk energi total senyawa, tanpa keharusan untuk menghitung fungsi gelombang atau kepadatan total elektron. Dinamika molekul terdiri dari memeriksa perilaku tergantung waktu dari molekul, seperti gerak getaran atau gerak Brown. Hal ini paling sering dilakukan dalam sebuah tulisan mekanik klasik mirip dengan perhitungan mekanika molekul. Mekanika statistika adalah matematika berarti mengekstrapolasi sifat termodinamika bahan curah dari deskripsi molekul material. Perhitungan simbolik dilakukan bila sistem yang terlalu besar untuk sebuah deskripsi atom-by-atom masih layak pada setiap tingkat pendekatan. Kimia kuantum adalah sebuah cabang kimia teori, yang menerapkan mekanika kuantum (dan belakangan ini teori medan kuantum) untuk menangani masalah dalam kimia. Sifat-sifat molekul, seperti energi, struktur, momen dipol, keterpolaran, atau hyperpolarizability merupakan beberapa besaran yang dapat dihitung lewat perhitungan. Untuk keperluan visualisasi struktur kristal dapat menggunakan software Xtal atau PowderCell. Software tersebut bersifat komersial dan versi demo juga tersedia di website masing-masing produsen. Kimia supramolekul merujuk pada bidang kimia yang memusatkan perhatian pada ikatan nonkovalen antar molekul. Sintesis organik tradisional menyangkut pembentukan dan pemutusan ikatan kovalen untuk membentuk molekul yang diinginkan Perhitungan simbolik, perhitungan simbolik dilakukan bila sistem yang terlalu besar untuk sebuah deskripsi atom-by-atom masih layak pada setiap tingkat pendekatan. Sebuah contoh mungkin gambaran membran dengan menjelaskan lipid individu sebagai perwakilan beberapa poligon dengan beberapa ekspresi untuk energi interaksi. Pengobatan semacam ini digunakan untuk biokimia komputasi dan bahkan mikrobiologi. Mekanika statistika adalah matematika berarti mengekstrapolasi sifat termodinamika bahan curah dari deskripsi molekul material. Banyak mekanika statistik masih pada tahap kertas dan pensil teori, karena mekanika kuantum tidak dapat menyelesaikan persamaan Schrödinger tepat lagi, mekanika statistik tidak benar-benar memiliki bahkan titik awal yang baik untuk perlakuan yang benar-benar ketat. Mekanika statistika perhitungan sering ditempelkan ke akhir perhitungan inito ab untuk properti fasa gas. Untuk properti fasa terkondensasi, sering molekul dinamika perhitungan diperlukan dalam rangka untuk melakukan percobaan komputasi. Semiempirical yaitu perhitungan ditetapkan dengan struktur umum yang sama sebagai perhitungan HF. Dalam kerangka ini, potongan informasi tertentu, seperti dua integral elektron, yang didekati atau sama sekali dihilangkan. Dalam rangka untuk mengoreksi kesalahan diperkenalkan dengan menghilangkan bagian dari perhitungan, metode ini parameter, dengan melakukan suaian kurva dalam beberapa parameter atau nomor, untuk memberikan kesepakatan yang terbaik dengan data eksperimen. Orbital Gaussian atau Gaussian type orbitals (GTOs) adalah fungsi matematika yang menyatakan orbital atomdalam perhitungan orbital molekul. Istilah ini umum digunakan dalam kimia komputasi BS (Balls & Sticks) adalah perangkat lunak gratis untuk menggambarkan struktur kimia, terutama kristal, dalam 3D dan dapat menghasilkan gambar bitmap yang dapat disalin ke clipboard dan ditempelkan (paste) di dokumen pengolah kata (Word misalnya). Visualisasi data adalah proses menampilkan informasi dalam jenis representasi piktorial atau grafis. Sejumlah program komputer yang sekarang tersedia untuk menerapkan skema pewarnaan data atau bekerja dengan tiga dimensi representasi. OV (Orbital Viewer) adalah perangkat lunak gratis untuk menggambarkan orbital atom dan molekul, membuat animasi maupun untuk melihat penampang lintang (struktur dalam) orbital. Dapat pula dibuat gambar 3D (yang dapat dilihat dengan kacamata 3D sperti yang digunakan untuk melihat sinetron 3D). (Modul Struktur dan Kereaktifan Kimia Anorganik, Dr. Ismunandar). Molecular docking merupakan suatu teknik yang digunakan untuk mempelajari interaksi yang terjadi dari suatu kompleks molekul. Molecular docking dapat memprediksikan orientasi dari suatu molekul ke molekul yang lain ketika berikatan membentuk kompleks yang stabil. (Funkhouser, 2007). Molecular modeling merupakan suatu metode untuk merancang dan menganalisis struktur dan sifat-sifat molekul tertentu dengan mengunakan teknik kimia komputasional dan teknik visualisasi grafis yang bertujuan untuk menyediakan struktur geometri tiga dimensi yang sesuai dengan parameter kondisi yang telah ditentukan. (Leach, 2001).
referensi*http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_komputasi
*http://kasmui.blog.com/archives/981/
*http://alipanca5.blogspot.com/2011/12/istilah-dalam-kimia-komputasi.html
西野カナ-たとえ どんなに…
Powered by mp3ye.eu