Konstruowanie cząsteczki
Na samym początku zapoznajmy się z zapisem Z-macierzy.
Konstruowanie cząsteczki w Moldenie odbywa się za pomocą edytora Z-macierzy (przycisk ZMat Editor w podmenu Miscellaneous. Czynność ta nie należy do intuicyjnych i zapewne będzie wymagała poćwiczenia w tworzeniu cząsteczek tym sposobem.
Po wciśnięciu przycisku ZMat Editor wyświetla się okno edytora, które wygląda następująco:
Aby utworzyć cząsteczkę musimy kliknąć na przycisk Add Line, wyświetli się okno z układem okresowym oraz opcjami wyboru krotności wiązania (pojedyncze, podwójne, potrójne). Wybieramy pierwiastek, który pojawi się w oknie wyświetlania atomów/cząsteczek. Jednocześnie w edytorze Z-macierzy pojawia się wpis z symbolem atomu, który wybraliśmy.
Aby połączyć istniejący atom z kolejnym atomem klikamy ponownie przycisk Add Line, znów wyświetla się okno z układem okresowym, wybieramy pierwiastek, krotność wiązania i klikamy na atom, który wybraliśmy na początku. Pojawi się cząsteczka w postaci pojedynczego patyczka. Klikając przycisk Solid w menu Draw Mode możemy zmienić sposób wyświetlania na Balls&Sticks, ukaże się wtedy cząsteczka składająca się z połączonych ze sobą atomów. W edytorze Z-macierzy pojawi się kolejny wpis, który tym razem zawiera informację o długości wiązania (Bond Lenght).
Dodanie trzeciego atomu wymaga pewnej kolejności zaznaczania istniejących już atomów, tj. atom, do którego chcemy podłączyć nowy atom (ten trzeci) musi być zaznaczony jako pierwszy. Czyli w przypadku gdy chcemy utworzyć np.: cząsteczkę amoniaku, musimy najpierw zaznaczyć atom azotu, następnie atom wodoru, po czym drugi atom wodoru przyłączy się do azotu:
Dodanie czwartego atomu (czyli trzeciego wodoru dla cząsteczki amoniaku) wymaga znów kolejności zaznaczenia atomu azotu jako pierwszy, po czym dwóch wodorów. Kompletna cząsteczka wygląda następująco:
Jej zapis w postaci Z-macierzy wygląda następująco:
Aby usunąć dany atom musimy zaznaczyć go w ekranie edytora Z-macierzy i kliknąć przycisk Delete Line.
Tak za pomocą edytora Z-macierzy możemy konstruować cząsteczki, nawet te bardziej skomplikowane. Musimy jednak pamiętać o tym, aby w odpowiedniej kolejności zaznaczać miejsce przyłączenia atomu, który chcemy dodać.
Zmiana kątów i odległości atomów
Zmianę kątów i odległości pomiędzy atomami wykonujemy również w edytorze Z-macierzy. Dokonuje się tego manualnie, wpisując określoną wartość długości wiązania/kąta/kąta dwuściennego w tabelce (Z-macierzy). Czynność ta jest bardzo prosta i nie powinna sprawiać problemów.
Długości wiązania pomiędzy atomami znajduje się w kolumnie BondLenght, tam też wpisujemy wartość długości wiązania pomiędzy atomami. Po kliknięciu na okienko zaznaczone zostają atomu, pomiędzy którymi zmieniamy długość wiązania.
Wartość kąta pomiędzy atomami znajduje się w kolumnie BondAngle, tam też wpisujemy wartość kąta pomiędzy trzema atomami. Po kliknięciu na okienko zaznaczone zostają trzy atomy, pomiędzy którymi zmieniamy długość wiązania.
Wartość kąta dwuściennego pomiędzy atomami znajduje się w kolumnie DiHedral, tam też wpisujemy wartość kąta pomiędzy czterema atomami (mogą to być wartości ujemne). Po kliknięciu na okienko zaznaczone zostają cztery atomy, pomiędzy którymi zmieniamy długość wiązania.
Przy bardziej złożonych cząsteczkach (np. białkach) elementami, które występują w Z-macierzy są aminokwasy, jeżeli chcemy aby wyświetlały nam się atomy zaznaczamy opcję Full Z-Mat. Cała macierz powiększy się i będzie można przejść do manualnej zmiany wartość długości wiązań i kątów.
Wartość długości wiązań, kątów oraz kątów dwuściennych możemy sprawdzić za pomocą menu Calculate:
Przycisk Distance sprawdza odległości/długość wiązań między atomami w Angstremach (Å) lub jednostkach atomowych (a. u.), musimy w tym celu zaznaczyć dwa atomy, nastęnie pojawi się niewielkie okienko z informacją o długości wiązania.
Przycisk Angle pozwala na zmierzenie wartości kąta pomiędzy trzema atomami, zaznaczamy trzy atomy, pojawia się okienko z wartością kąta pomiędzy zaznaczanymi trzema atomami.
Przycisk Dihedral pozwala na zmierzenie wartości kąta (dwuściennego) pomiędzy czterema atomami, w tym celu zaznaczamy atomy i z pojawiającego okienka odczytujemy wartość kąta dwuściennego.