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Préambule 1. Le problème majeur posé par l'enseignement des structures enzymatiques est la perception des objets dans l'espace à 3 dimensions. Pour les molécules de faibles tailles rencontrées surtout en chimie, on utilise en travaux pratiques des modèles moléculaires de plastique ou de bois qui facilitent la compréhension de la stéréochimie des molécules. Ces modèles deviennent difficiles à utiliser pour l'illustration des structures et des mouvements des macromolécules comme les enzymes et les protéines. Plus de détails sur les structures moléculaires étudiées par Rastop. Dans le projet de l'étude de la relation structure-fonction, chaque étudiant choisira la protéine qu'il désire étudier à l'aide du programme RasTop.

Nom:molécules rastop
Format:Fichier D’archive
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Licence:Usage Personnel Seulement
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La meilleure façon de percevoir la complémenatrité est de faire une coupe virtuelle dans la molécule. Le panneau de contrôle inférieur permet de régler la profondeur de coupe.

Placez l'enzyme et son substrat en bonne position et enfoncez le bouton "Front". Les deux flèches immédiatementà droite vont régler la profondeur de la coupe. Observez le résultat qui s'affiche en même temps pour obtenir la meilleure coupe possible.

Retour Afficher le squelette carboné Pour chacune des molécules nous allons sélectionner uniquement l'enzyme et modifier l'affichage pour voir uniquement le squelette carboné. La molécule affichée ayant deux chaînes, la chaîne du substrat est identifiée par la lettre S alors que l'autre ne l'est pas. En utilisant le bouton expressin , il est possible d'ouvrir une fenêtre où l'on écrit les caractéristiques des atomes à sélectionner. Ici, il s'agit de tous les atomes qui appartiennent au substrat.

Le nombre d'atome sélectionné s'affiche. Pour sélectionner maintenant la chaîne de l'enzyme, il suffit d'utiliser le bouton "inverser la sélection" Deux commandes vont modifier l'aspect de cette chaîne : puis : Le résultats est très clair : le substrat affiché en sphères VDW apparaît au milieu du squelette carboné. Retour Utiliser la ligne de commande pour mettre en évidence un hétéroatome Il peut être intéressant de montrer que le site actif de l'enzyme contient un atome de Zinc responsable de la catalyse.

Il suffira en suite d'afficher en sphère VDW et de colorer l'atome sélectionné. Retour Utiliser le multifenêtrage pour afficher plusieurs molécules à la fois L'objectif de cette manipulation est de montrer la grande similitude entres les myoglobines de trois Mammifères très différents : le Porc, le Cachalot et le Phoque. Pour chacune des molécules on affichera la chaine protéique en squelette carboné et on sélectionnera le ligand ici l'hème pour l'afficher en sphères VDW avec une couleur différente de celle de la protéine.

On ouvrira les deux autres molécules dans deux autres fenêtres en les traitant de la même manière et l'on activera le bouton de multifenêtrage Retour Mettre en évidence les similitudes Les formes générales des molécules sont très similaires. L'utilisation du pointeur permet de se rendre compte que les quatre acides aminés qui assurent le maintien de l'héme dans son site sont identiques pour ces trois myoglobines.

Les autres acides aminés des séquences sont beaucoup moins constants. On pourra donc aborder les notions de similitude globale et de contrainte fonctionnelle.

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Les molécules 3D

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