Maria Pinjanainen, LPT "Love hides in the molecular structures..." Jmol Intro Maria Pinjanainen, LPT "Love hides in the molecular structures..."

Molekyylistruktuurien esitys Perinteiset menetelmät. Rajoitukset. Ratkaisut. Esimerkkejä. Puutteet? Pyrin esittämään lyhyesti Jmolista, molekyylien esitysohjelmasta. Ensin katsotaan muutamia muita menetelmiä, nähdään ehkä niiden rajoituksia. Sitten kerron Jmolin ominaisuuksista, näytän muutaman webbisivun jotta nähdään millä tavoilla sitä on käytetty.

2D ratkaisut Perinteinen esitystapa: Kemiasta voi kertoa sanojen lisäksi kuvin. 2D on hyvä ja nopea tapa, eikä sitä tietääkseni voi korvata täysin.

2D rajoitukset 3D struktuurien esitys voi olla tätä vaativampaakin. 2D:n puutteet tulevat esille kun pitää esittää 3-ulotteisia rakenteita. Etenkin monimutkaisissa molekyyleissä. Lisäksi on monia muita asioita joita 2D kuvilla ei voi tuoda esille.

Rautalankaa: Hofmannin malli metaanista, ~1860. 1970-luvun rautalankamalli biomolekyylistä. Tässä on pari varhaisempaa tapaa 3D malleille. Näiden lisäksi käytetään yhä “rakennussarjoja” mallien esittämiseen. Näilläkään ei voi kertoa kaikkea.

3D ratkaisuja: Rasmol, Chime Edistyksellisiä ohjelmia. Pystyvät esittämään monia ominaisuuksia molekyyleistä pelkän rakenteen lisäksi. Toimivat tavallisella työasemalla. Puutteita: Vaativat aina asennuksen työasemaan. Lisäksi MDL Chime plugin on rajoitteinen, se toimii vain osissa käyttöjärjestelmistä. Tietotekniikka teki vallankumouksen ja useita hyviä ohjelmia, joista Rasmol ja Chime ovat lähinnä ne joihin Jmolia voi verrata. Chime on varsin yleinen appletti verkossa, mutta sitä kaikki eivät voi hyödyntää. Rasmol taas toimii vain koneelta.

Jmol Kuten RasMol/MDL Chime: Avoin lähdekoodi. (GPL)‏ Monipuolinen, sovellus tai applet. Avoin lähdekoodi. (GPL)‏ Sekä akateeminen että kaupallinen käyttö luvallista. Riippumaton käyttöjärjestelmästä. (Java)‏ Ei vaadi erillistä asennusta. Javan toiminnot työasemalla riittävät. Jmol yhdistää nämä edellämainitut ohjelmat ja kun se on totetutettu Javalla ja on avoimen lähdekoodin ohjelma, sen käyttö ei ole rajoitettu ja se toimii kaikissa koneissa joissa java toimii. Verkkokäytössä se ei vaadi erillistä asennusta.

Jmol, lisää Tukee monia selaimia: Hyvä 3D ilman laitevaatimuksia IE, Mozillat, Safari, Opera, Konqueror Hyvä 3D ilman laitevaatimuksia Monet tiedostot, myös pakatut. Animaatiot. Vibraatiot. “Unit sell” ja symmetria toiminnot. Mittaustoiminnot. Etäisyys, kulma, torsion kulma. Vienti kuviksi ja myös PovRay:lle.

Esimerkkejä Course; Molecular Structures RNA-Binding Domain Ajankohtaisesti varustettu Moodle. RNA-Binding Domain Proteiineja. Stereochemistry Havainnollistamista, tehtäviä tavallisella webbisivulla. Drawing 2D stuctrures Jmol havainnollistamassa 2D piirrosta. Jmol demot, animaatiot Lukuisia esimerkkejä ja vapaita ohjeita. Enimmäinen esimerkki on Moodlesta. Tuolla on hyvin ajakohtaiset “lisäpalikat” moodleen ja näiden avulla Jmol-sivujen totetus on sujuvaa. Täällä nähtävissä myös miten moodle taipuu kaavoihin. Proteiinisivulla on esimerkkejä “napsautetavista näkymistä” Näiltä Mol4D web sivuilta kannattaa ottaa oppia, miten Jmolia voi käyttää ihan peruskemian opetuksessa. Jmolin omilta sivuilta löytyy lisää esimerkkejä näihin voisimme käyttää paljonkin aikaa, mutta...

Esimerkkejä lisää... Jmol työpöydällä Vetysidosten esimerkki, verkossa Muita asiaan liittyviä ohjelmia: Editori, toimii myös työpöydällä Specview, toimii myös työpöydällä Myös spektrien esittäminen on tärkeää. Harjoitustehtävä, esimerkki. Spektrien tulkinnan harjoituksia varten. Jmol toimii työpöydällä kuten kaikki muut ohjelmat. Omalta koneelta voit avata struktuuritiedostot ja tuottaa niistä kuvia haluamastasi näkymästä vaikka mittatietojen kera. Jmol pystyy esittämään mm. Lasketut pinnat ja esittämään ne graaffisesti. Tässä koetetaan havainnollistaa vetysidoksia. Oikealla on kaksi polymeeripätkää joiden välillä on melko luja vetysidos. Vasemmalla on muutama ketju joista saamme sähköiset pinnat esille. Verkko-opetuksessa tarvitaan myös piirros- ja kirjoitusohjelmia. Tämä editori on käytettävissämme. Erilaisten spektrien esittäminen on myös tärkeä osa opetusta ja tämä toimii webissäkin. Myös eri ohjelmien yhteiskäyttö on mahdollista. Tämä esimerkki ei vielä toimi siten kun haluan, mutta tästä voi arvata mitä käyttöä sillä on esim. NMR spectrien tulkinnan opetuksen kanssa...

Jmolin puutteita Jmolin käyttöönotto webissä vaatii perehtymistä ja rakentamista. Jmol vaatii Moodlessa ns. “lisäosia” ja Jmol kehittyy melko nopeasti. Se on Moodlen ylläpidolle “haastava”. Markomolekyylit, polymeerit ja niiden mukaan liitetyt tiedot saattavat vaatia paljon resursseja. Se voi aiheuttaa riippuvuutta... Jmolin kanssa aplettien esittämien ei ole kuitenkaan sen vaikeampi kuin muidenkaan, mutta se vaatii omaa tietämystä. Kaikken lisäominaisuuksien asentaminen tuotantoympäristöön on asia mitä ylläpito joutuu harktsemaan huolella. Kun Jmol kehittyy, sitä se aina voi asentaa Moodleen heti.