1

Nr.__________din _________ Formular USAMV 0215020102

FIŞA DISCIPLINEI

1. Date despre program

1.1. Instituţia de învăţământ superior Universitatea de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara din Cluj-Napoca

1.2. Facultatea Horticultură

1.3. Departamentul I Horticultură şi Peisagistică

1.4.Domeniul de studii Horticultură

1.5.Ciclul de studii1)

Master

1.6.Specializarea/ Programul de studii Biodiversitate si bioconservare

1.7. Forma de învăţământ IF

2. Date despre disciplină

2.1. Denumirea disciplinei Modelare moleculară

2.2. Titularul activităţilor de curs Prof. dr. Lorentz JÄNTSCHI

2.3. Titularul activităţilor de seminar/ laborator/ proiect Prof. dr. Lorentz JÄNTSCHI

2.4. Anul de studiu II 2.5. Semestrul 1 2.6. Tipul de

evaluare Sumativa

2.7. Regimul

disciplinei

Continut2 A

Obligativitate3 DI

3. Timpul total estimat (ore pe semestru al activităţilor didactice)

3.1. Număr de ore pe săptămână – forma cu frecvenţă 4 din care: 3.2. curs 2 3.3. seminar/ laborator/ proiect 2

3.4.Total ore din planul de invatamant 56 din care: 3.5.curs 28 3.6.seminar/laborator 28

Distribuţia fondului de timp ore

3.4.1. Studiul după manual, suport de curs, bibliografie şi notiţe 22

3.4.2. Documentare suplimentară în bibliotecă, pe platformele electronice de specialitate şi pe teren 22

3.4.3. Pregătire seminare/ laboratoare/ proiecte, teme, referate, portofolii şi eseuri 23

3.4.4. Examinări 2

3.7. Total ore studiu individual 69

3.8. Total ore pe semestru 125

3.9. Numărul de credite4

5

4. Precondiţii (acolo unde este cazul)

4.1. de curriculum Biodiversitatea şi bioconservarea plantelor

4.2. de competenţe Cunoştinţe de chimie generală; Cunoştinţe de utilizarea calculatorului şi birotică

5. Condiţii (acolo unde este cazul)

5.1. de desfăşurare a

cursului

Cursul este interactiv, studentii pot adresa intrebari referitoare la continutul expunerii.

Metodele de expunere şi argumentare folosite fac apel la texte, ecuaţii, tabele şi imagini.

5.2. de desfăşurare a

seminarului/ laboratorului/

proiectului

La lucrarile practice este necesară consultarea notitelor, fiecare student va desfasura o

activitate individuală cu ajutorul calculatorului. Se folosesc programe de birotică

(Excel) şi de modelare moleculară (HyperChem trial).

6. Competenţe specifice acumulate

Competenţe

profesionale

Formarea priceperilor şi deprinderilor de utilizare a principiului parsimoniei în elaborarea şi utilizarea

modelelor de structură moleculară şi proces biochimic.

Formarea priceperilor şi deprinderilor de realizare a unei analize de corelaţie şi de regresie structură-

activitate pentru o clasă de compuşi.

Competenţe

transversale

Dezvoltarea abilităţilor de manipulare a programelor de birotică pentru preluarea datelor şi efectuarea

unui set de operaţii de calcul cu ajutorul acestora.

Dezvoltarea abilităţilor de manipulare a bazelor de date de modelare moleculară.

Dezvoltarea abilităţilor de utilizare a programelor de modelare moleculară.

7. Obiectivele disciplinei (reieşind din grila competenţelor specifice acumulate)

7.1. Obiectivul general

al disciplinei

Înţelegerea rolului compuşilor chimici organici în organismele biologice.

Înţelegerea modului de manifestare a expresiei structurii acestora în procesele biologice şi

biochimice

7.2. Obiectivele

specifice

Dobândirea priceperilor şi deprinderilor necesare pentru reprezentarea unei structuri

chimice şi respectiv realizarea corelaţiei cu manifestarea activităţii biologice asociate.

2

8. Conţinuturi

8.1.CURS Număr de ore: 28

Curs 1. Cap 1. Structura moleculară. §1.1. Formule chimice: formula brută,

formula moleculară, formula structurală;

Curs 2. Cap 1. Structura moleculară. §1.2. Structura moleculară: primară,

secundară, terţiară, cuaternară;

Curs 3. Cap 2. Modele moleculare. §2.1. Topologie moleculară, geometrie

moleculară;

Curs 4. Cap 2. Modele moleculare. §2.2. Teoria grafurilor chimice: grafuri,

matrici, invarianţi, polinoame;

Curs 5. Cap 3. Modele de proces. §3.1. Teoria seturilor moleculare: mulţimi,

grafuri de reacţie;

Curs 6. Cap 3. Modele de proces. §3.2. Modele fizice de interacţiune:

Schrödinger, Coulomb, Newton, forţe nucleare, câmp, potenţial, energie;

Curs 7. Cap 4. Proprietăţi moleculare. §4.1. Proprietăţi atomice: număr atomic,

masă atomică, electronegativitate, sarcină parţială, etc.;

Curs 8. Cap 4. Proprietăţi moleculare. §4.2. Proprietăţi şi activităţi moleculare:

fizice (temperatură de topire şi fierbere, constantă de ionizare, etc.), chimice

(reactivitate, timp de retenţie, etc.) şi biologice (coeficient de partiţie

octanol/apă, activitate erbicidă, etc.);

Curs 9. Cap 5. Energia şi entropia moleculară. §5.1. Entropia: Hartley, Shanon,

Renyi;

Curs 10. Cap 5. Energia şi entropia moleculară. §5.2. Potenţialul Lennard-

Jones, minimizarea energiei potenţiale;

Curs 11. Cap 6. Analiza de corelaţie şi regresie. §6.1. Analiza de corelaţie a

mărimilor cantitative şi calitative: Pearson, Spearman, Kendall, Goodman-

Kruskal;

Curs 12. Cap 6. Analiza de corelaţie şi regresie. §6.2. Analiza de regresie:

liniară simplă, multiplă, analiza de componente principale, analiza de

componente dominante, analiza factorilor;

Curs 13. Cap 7. Studii de caz. §7.1. Modelarea moleculară a toxicităţii

sedimentelor marine;

Curs 14. Cap 7. Studii de caz. §7.2. Modelarea moleculară a activităţii erbicide

a triazinelor;

Metode de predare

Utilizarea

retroproiectorului

pentru grafice,

ilustraţii şi

reprezentări

Utilizarea tablei

pentru exemplificarea

conceptelor

Utilizarea capturilor

de ecran pentru

ilustrarea

modalităţilor de lucru

cu aplicaţiile soft

Observaţii

Pe parcursul

prezentării

conceptelor

teoretice în

cadrul

cursului sunt

exemplificate

modalităţile

de aplicare

ale acestora

în cadrul

laboratorului,

existând

astfel o

legătură care

necesită

parcurgerea

sincronă a

cursului şi

laboratorului

8.2. Lucrări Practice Număr de ore: 28

L1. ChemWindow - Program pentru reprezentarea structurii

moleculare 2D

L2. ChemOffice - Program pentru reprezentarea structurii moleculare

2D

L3. HyperChem - Program pentru reprezentarea structurii moleculare

3D

L4. Molecular Modeling Pro - Program pentru reprezentarea structurii

moleculare 3D

L5. deMon2k, GAMESS, MOLDEN, MOPAC, MPQC, NWChem,

Octopus - Programe pentru optimizarea geometriei moleculare

L6. deMon2k, GAMESS, MOLDEN, MOPAC, MPQC, NWChem,

Octopus - Programe pentru optimizarea geometriei moleculare

L7. ChemFinder, PubChem - Baze de date cu compuşi chimici;

L8. Belstein, DrugBank, ChemSpider - Baze de date cu compuşi

chimici;

L9. Dragon - Program pentru topologie moleculară;

L10. Topocluj - Program pentru topologie moleculară;

L11. FPIF şi MDFV - Programe pentru geometrie moleculară;

L12. MDF - Programe pentru geometrie moleculară;

L13. Statistica, SPSS, Excell, http://l.academicdirect.org/Statistics/:

Programe pentru analiza de corelaţie şi regresie;

L14. Slide - Program pentru reprezentarea datelor - Reprezentarea

dependenţelor şi Regresii neliniare - Analiza de regresie;

În cadrul fiecărei

şedinţe de laborator se

exemplifică conceptele

teoretice discutate în

cadrul cursului

existând astfel o

legătură care necesită

parcurgerea sincronă a

cursului şi

laboratorului.

În cadrul laboratorului

se utilizează o serie de

programe specifice

domeniului de

modelare moleculară

pentru reprezentarea şi

analiza structurilor

chimice, precum şi o

serie de programe de

birotică şi statistică

pentru realizarea

analizei de corelaţie cu

activitatea biologică.

În cadrul fiecărui laborator

se realizează câte o lucrare

de laborator.

În cadrul laboratorului nr. 2

studenţii îşi aleg o temă

individuală de lucru pe care

o folosesc pentru

efectuarea activităţilor

practice pe parcursul

laboratoarelor 3-13, fiind

vizată alcătuirea unui

raport de analiză la sfârşitul

activităţilor de laborator. Pe

parcursul laboratorului

studenţii sunt îndrumaţi în

alegerea soluţiilor de

implementare specifice

temei alese şi obiectivului

specific activităţii curente

şedinţei de laborator.

Bibliografie Obligatorie:

1. Diudea MV, Gutman I, Jäntschi L. Molecular Topology. Nova Science, Huntington, NY, USA, 2001 (Ed. I), 2002

(Ed. II), 332 p. online: http://lori.academicdirect.org/books/work_list.php?user=lori&id=102

2. Jäntschi L. Modelare Moleculară. Note de curs. Online: http://lori.academicdirect.org/courses/Live_MM_2010/

B ibl iograJie Fucu ltstivd:I ' Ungureqan ML, Jiintschi L, Gligor DM. Aplica{ii educationale de chimie pe calculator. MediaMira, Cluj-

Napoca,2004,250p.online: http:/llori.acadernicdirect.org/booksiwork list.nhn?user:lori&id:ll-52. Jiintschi L. Microbiologie, toxicologie gi studii fitosanitare, AcademicDirect, Cluj-Napoc;a,2005,75 p. online:

http:,+lori.academicdirect.org/booksr'work list.phn?user:lori&id= I l 63. Bolboaci SD, Jiintschi L. How Good the Characteristic Polynomial Can Be for Corelations?. Int J Mol Sci

2007]8:335-345, online: http:r'lori.academicdirect.org/articles/work-list.nhn?user:lori&id:128. Bolboacd SD, Jiintschi L. Pearson Versus Spearman, Kendall's Tau Corelation Analysis on Structure-Activity

Relationships of Biologic Active compounds, Leonardo J Sci 2006;9:179-200,online:http://lori.aqademicdirect.otdarticles/\\,{rtk_list.php?useL,lo:i&id=58

. Jiintschi L, Bolboacd SD. The Jungle of Linear Regression Revisited. Leonardo El J Pract Technol2007;10:169-187, online: http:/llori.academicdirest.org/articleslwork list.pho?user={ori&id.-130

. Jiintschi L, Bolboac[ SD. Results from the Use of Molecular Descriptors Family on StructweProperty/Activity Relationships. Int J Mol Sci 2007;8:189-203, online:htto:,tloli.academicdilect.ore/aftic1es/work list.php?user.{c,ri&id:l2lReviste de specialitate.

lnvedereacorobordriiconJinutuluicua9tept6rilemediuluia"adepriceperilor gi deprinderilor practice de utilizare a programelor actuale de modelare molecular[ precum gi peutilizarea instrumentelor de birotic6 pentru culegerea datelor qi prelucrarea rezultatelor. Sunt folosite epreluate din literatura de specialitate actuald precum qi probleme culese din preocupirile actuale ale firmespecifice domeniului de studii. Acestea sunt actualizate anual prin schimburi de experienta qi participiri

10. Evaluare

Tip activitate 10.1. Criterii de evaluare 10.2. Metodede evaluare

10.3. Ponderedin nota final5

10.4. Curs Prezentarea solu{iei la tema aleasd in cadrul laboratorului,sus{inuti de argumente construite pe baza conceptelordobdndite prin parcurgerea tematicii de curs.

Examen 50o/o

10.5. sSeminar/Laborator

Realizarea solu{iei la tema aleasd in cadrul laboratorului,folosind instrumentele de lucru a cdror abilitate de utilizareeste dobdnditd in cadrul laboratorului.

Examen 50%

10.6. St4ndard minim de performan{IRea| izareaacelpu{ in50%dinelemente1econst i tu t ivealesolut ie i lam

Ciclul de studii- se alege una din variantele- Licenta/Master/DoctoratRegimul disciplinei (continut)- pentru nivelul de licenta se alege una din variantele- DF ( disciplina fundamentala), DD

.( disciPlina din domeniu), DS ( disciplina de specialitate ), DC ( disciplina complemenrara;.'

Regimul disciplinei ( obligativitate)- se alege una din variantele - DI ( disciplina obligatorie) DO( disciplina optionala) DFac ( disciplina facultativa).a

Un credit este echivalent cu 25-30 de ore de studiu ( activitati didactice si studiu individual).

Titular cursProf. dr. Lorentz JANTSCHI

"...* , I

. - l,rf,:i trF+*' . . . i

Data completlriil 3 Nov .2013

Data avizdriiindepartament22.11.2013

Titular lucrari laborator/seminariiProf.dr. Lorcntz JANTSCHI

Director dProf. Dr. D