基于GROMACS软件的本科生酶工程创新实验项目设计*——微生物谷氨酰胺转胺酶在水溶液中的分子动力学模拟

基于分子动力学模拟软件GROMACS设计了微生物谷氨酰胺转胺酶在不同温度水环境下的分子动力学模拟实验,通过计算模拟过程中酶蛋白主链动力学,分子内氢键数目,回转半径以及溶剂可接触表面积的变化,分析温度对酶的结构与功能造成的影响。该模拟实验可帮助学生:(1)掌握蛋白质分子在水溶液中动力学模拟的方法;(2)理解温度对酶结构稳定性和活性造成的影响;(3)了解分子运动特性的生物学的意义;(4)学习酶工程研究的新手段。     

煤粒度对煤质近红外定量分析模型的影响

为了减少因煤样粒度而产生的光谱采集误差,研究0.2,1,3和13 mm粒度等级下的煤质近红外分析模型。采用PCA方法提取特征信息,建立基于GA-BP和GA-Elman神经网络算法的定量分析模型。实验结果表明,经数据归一化与多元散射校正预处理后,0.2 mm粒度等级的光谱与煤炭标准之间的相关性最强,模型的学习精度最高;经平滑处理后1 mm粒度等级的分析结果最佳。平滑法对特征谱峰不明显的光谱的预处理效果较差,多元散射校正方法的适用性最强。在0.2 mm粒度等级下原光谱的信息准确度最高,1和3 mm其次,13 mm最差。煤样粒度越大,光谱的不稳定因素越多,从而导致分析模型的负面影响增加。     

室内可见光无载波幅度相位调制系统性能分析

针对室内可见光通信调制技术问题,提出翻转光无载波幅度相位调制和单极性光无载波幅度相位调制两种功率有效的调制方案,二者分别采用"正、负模块极性分组"以及"零值位置极性编码"方法实现信号单极性处理,以满足可见光通信"强度调制/直接检测"的要求.基于朗伯辐射模型,考虑到高斯背景光噪声的可见光直射传输信道,推导了包括直流偏置光无载波幅度相位调制在内的三种调制方案的误比特率闭式表达式,仿真验证了其准确性.在此基础上,分析比较了三者频带利用率,讨论了信道参量对光无载波幅度相位调制系统误码性能的影响,结果表明,在5m×5m×3m的室内场景下,与发射机辐射角为30°和45°相比,0°时的系统误码性能分别优于6.9dB和29.9dB;收发机距离为1m时,误码性能比2m时改善近12dB.     

T- AND HAYMAN T-POINTS OF MEROMORPHIC FUNCTIONS FOR SMALL FUNCTIONS IN THE UNIT DISK

In this article, we consider the singular points of meromorphic functions in the unit disk. We prove the second fundamental theorem for the Ahlfors-Shimizu’s characteristic in the unit disk in terms of Nevanlinna theory in the angular domains, and obtain the existence of T -points and Hayman T -points dealing with small functions as target.     

关于吡唑类衍生物的合成实验设计

通过吡唑类衍生物的合成实验,引导学员利用化学开放实验时间,主动查阅资料,确定实验内容,自主完成实验过程,验证实验结果.不仅找到了合成吡唑类衍生物的一种新的快速、简便的方法,也培养了学员的创新意识,提高了学员的综合素质.     

荧光素酶nanoKAZ与发光底物的分子对接及对接复合体的全原子动力学模拟

nanoKAZ是一种体量小且底物专一性低的新型荧光素酶,具有高潜在应用价值,然而nanoKAZ与底物的作用方式未见报道。这里使用分子对接技术构建了nanoKAZ与底物coelenterazine结合后形成的复合体构象,使用软件GROMACS对该复合体进行常温水溶液态的全原子动力学模拟并综合模拟过程中的酶主链运动特性,酶与底物间结合自由能变化与形成氢键情况分析nanoKAZ与底物作用方式。结果显示coelenterazine进入nanoKAZ空腔后借由与β桶区域内7个氨基酸残基产生强结合能并与其中Q12形成氢键以稳定分子朝向,同时coelentazine还促使催化腔口区域片段V27-V38（V27与coelenterazine形成氢键）和片段P61-H87在空间上彼此靠近从而关闭催化腔,稳定疏水的底物分子以促进催化反应发生。以上结果阐明了底物与nanoKAZ活性腔的结合方式,提出了nanoKAZ-底物反应中间体的构象,为nanoKAZ的理性改造提供了理论基础。     

CuF2/MoO3/C复合正极的电化学阻抗谱研究

采用球磨方法制备了CuF2/MoO3/C复合材料电极,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、恒流充放电、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法表征与观察复合材料的结构与形貌,测试了电极的电化学性能.结果表明,球磨CuF2和MoO3晶粒的尺寸为200～300 nm.CuF2/MoO3/C复合电极10 mA.g-1电流密度首次放电容量为647 mAh.g-1,但随之复合材料循环寿命迅速衰减.循环伏安曲线首次放电,2.2 V左右出现了一个还原峰,第2、3周期该还原峰电位升至3.2 V左右.CuF2/MoO3/C复合电极的Nyquist图由高、中频区两个半圆串接和一条斜线组成.放电过程,高频区半圆相应于锂离子扩散多层SEI膜,还与电极材料与集流体的接触有关;中频区半圆与CuF2和MoO3及C的肖特基接触有关;低频区斜线反映扩散传递过程.CuF2/MoO3/C电极电荷传递阻力较大,这可能也是CuF2/MoO3/C电极容量较快衰减的原因.     

独立成分分析结合在线红外技术研究3,4-双(4'-氨基呋咱基-3')氧化呋咱的合成反应机理

利用在线红外技术监测3,4-双(4'-氨基呋咱基-3')氧化呋咱(DATF)的合成过程,并结合核独立成分分析算法对反应过程中获得的实时红外光谱数据进行解析,得到了反应物、中间体及产物各组分纯物质的红外光谱图.采用密度泛函理论B3LYP法,在6-31+G(d,p)基组水平上求得中间体的红外振动光谱,验证了所分离红外光谱图的正确性,从而推导出合理的合成反应机理.结果表明,核独立成分分析算法能合理地解析红外光谱在线数据,并有效捕捉合成反应的中间体,对合成反应机理的研究具有重要的指导意义.     

1,2-双(4-溴苯基)-6,7-二氢-3-甲氧基-6,6-二甲基-1H-吲哚-4(5H)-酮的简便合成和结构表征

以1-(4-溴苯基)-2,2-二羟基-乙酮、3-((4-溴苯基)氨基)-5,5-二甲基环己-2-烯酮为原料,甲醇既为醚化试剂也是反应介质,采用对-甲基苯磺酸(p-TsOH)为催化剂,通过多组分的多米诺反应微波辐射下合成多取代的四氢吲哚类衍生物--1,2-双(4-溴苯基)-6,7-二氢-3-甲氧基-6,6-二甲基-1H-吲哚-4(5H)-酮.其结构通过单晶X射线衍射法确定,晶体属三斜晶系,空间群P-1,相对分子质量Mr=503.23,晶胞参数a=0.884 19(9)nm,b=0.969 36(11)nm,c=1.348 97(13)nm,V=1.070 96(19)nm3,Z=2,晶胞密度Dc=1.561g/cm3,吸收系数μ=3.803mm-1,单胞中电子的数目F(000)=504.晶体结构用直接法解出,经全矩阵最小二乘法对原子参数进行修正,最终的偏离因子为.R=0.058 4,wR=0.107 8.在晶体结构中新形成的吡咯杂环近似于平面结构.     

水介质中芳醛与1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮的缩合反应研究

水介质中芳醛与3-甲基-1-苯基-5-吡唑啉酮发生缩合, 生成相应的4,4'-芳亚甲基双(1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮), 与其他的方法相比该方法具有产率高、价廉、环境友好等优点. 产物结构经¹H NMR和IR进行了表征.