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碳纳米材料与PTP1B和纤维素酶作用机制的分子动力学模拟

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碳纳米材料与PTP1B和纤维素酶作用机制的分子动力学模拟

作者：钱梦丹吉林大学

学位级别：硕士

近些年来纳米材料由于其独特物理化学性质,得到科学界的广泛关注和研究。纳米尺度的微粒可以高效地在体内运输,从而实现其在生物医学、纳米药物储存以及药物递送释放等领域的应用,这些独特的性质使纳米材料与传统宏观材料相比,具有更加... 详细信息

近些年来纳米材料由于其独特物理化学性质,得到科学界的广泛关注和研究。纳米尺度的微粒可以高效地在体内运输,从而实现其在生物医学、纳米药物储存以及药物递送释放等领域的应用,这些独特的性质使纳米材料与传统宏观材料相比,具有更加明显的优势。与此同时,纳米科学与其他学科融合形成的交叉学科也随之成为研究热点,成为新兴的研究领域。富勒烯及其衍生物具有特殊的物理结构和化学性质,在生物医学领域的应用最为广泛。早期就有文献指出富勒烯衍生物对HIV蛋白酶具有良好的抑制效果,在此研究的基础上,有实验报道几种特殊修饰的富勒烯衍生物对蛋白质酪氨酸磷酸酶家族的多种酶都呈现较好的抑制活性,但是具体的作用机理却不明朗。因此,本研究采用分子优化,分子对接,分子动力学模拟以及结合自由能计算等手段从理论的角度对富勒烯抑制剂在Protein tyrosine phosphatase 1B(PTP1B)中的结合模式以及抑制机理进行考察。研究发现富勒烯抑制剂的尺寸和PTP1B的活性口袋大小相近,可以很好的结合在活性口袋中。并且,两种富勒烯抑制剂可能都作为竞争性抑制剂起作用,通过结合在活性位点阻止底物的结合从而达到抑制效果。来自富勒烯修饰基团上的负电亲水基团和P-loop上的残基Arg221,识别环区上的Lys116和Lys120形成强烈的静电作用,这可能是富勒烯抑制剂进入活性中心的主要驱动力,而周围的非极性残基对富勒烯碳笼的范德华贡献也是其能稳定在活性口袋的重要原因。另外,富勒烯抑制剂结合在活性中心之后,会引起WPD loop的偏转,造成催化酸Asp181远离活性中心,可能是富勒烯抑制剂优秀抑制活性的一个原因。对富勒烯抑制剂抑制模式的探究可以为高效、新型抑制剂的设计和改造提供指导。此外,我们还使用分子动力学模拟考察了纤维素酶Cel48F在石墨烯等碳纳米材料上的固载作用,以及固载前后对纤维素酶体系催化活性的影响。研究发现,除了Glu55和Asp230的作用之外,Glu44对纤维素酶活性的影响有重要影响。水解过程中Glu44可以维持底物构象并且可能作为催化碱促进水解的顺利进行,在水解之后Glu44协助产物从蛋白中解离。拉伸分子动力学模拟研究表明,产物解离初期,Glu44,Glu55,Asp494和Trp611等参与氢键重排作用,有效地降低产物的滑行能垒,促进产物的解离。而在解离后期,产物解离的主要动力来自于溶剂,由于溶剂的无序性运动使得底物解离的方向并不确定。再此基础上,我们考察了其在石墨烯上固载化的可能性,研究发现Cel48F可以通过一些非极性作用和堆积作用力靠近石墨烯层。综上两方面,利用分子模拟手段研究生物体系的基本性质及其在纳米材料中的应用机理,对碳纳米材料的生物应用和改进具有理论指导意义。

关键词：蛋白质酪氨酸磷酸酶抑制剂纤维素酶固载化碳纳米材料分子动力学模拟结合自由能计算

Ru修饰前后Pd(111)面的性质及对糠醛吸附的比较研究

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高等学校化学学报 2017年第9期38卷 1611-1618页

作者：钱梦丹罗伟倪哲明夏盛杰薛继龙蒋军辉浙江工业大学化学工程学院杭州310014

采用密度泛函理论研究了Pd(111)面和Ru-Pd(111)面的性质及对糠醛的吸附.原子尺寸因素、相对键长、形成能及d带中心等计算结果表明,Ru-Pd(111)面比Pd(111)面稳定且活性强,Ru的修饰优化了Pd(111)面的几何构型.糠醛在Pd(111)面及Ru-Pd(111... 详细信息

采用密度泛函理论研究了Pd(111)面和Ru-Pd(111)面的性质及对糠醛的吸附.原子尺寸因素、相对键长、形成能及d带中心等计算结果表明,Ru-Pd(111)面比Pd(111)面稳定且活性强,Ru的修饰优化了Pd(111)面的几何构型.糠醛在Pd(111)面及Ru-Pd(111)面的初始吸附位分别为P(top-bridge)位及P(Pd-fcc-Ru-fcc)位时,吸附能最大,吸附构型最稳定.由电荷布局和差分电荷密度可得,糠醛在Ru-Pd(111)面上电荷转移数更多,相互作用更强烈,因此吸附能更大.分析态密度可知,产生吸附的主要原因是位于-7.34 eV处至费米能级处的p,d轨道杂化.吸附于Ru-Pd(111)面后糠醛分子的p轨道向低能级偏移程度更明显,使Ru改性后的Pd催化剂具有更好的催化活性.

关键词：密度泛函理论糠醛 Pd(111)面 Ru-Pd(111)面吸附

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Au_(19)Pt团簇性质及对肉桂醛选择性加氢机理研究

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高等学校化学学报 2016年第7期37卷 1342-1350页

作者：曹勇勇蒋军辉倪哲明夏盛杰钱梦丹薛继龙浙江工业大学化学工程学院杭州310014

基于第一性原理密度泛函理论(DFT)方法研究了Pt掺杂的Au_(19)Pt团簇的结构稳定性、热力学稳定性和反应活性.计算得出Au_(19)Pt-V团簇比Au_(19)Pt-S和Au_(19)Pt-E团簇的化学活性更强,而热力学稳定性更低.通过分析吸附能和电荷布居,讨论... 详细信息

基于第一性原理密度泛函理论(DFT)方法研究了Pt掺杂的Au_(19)Pt团簇的结构稳定性、热力学稳定性和反应活性.计算得出Au_(19)Pt-V团簇比Au_(19)Pt-S和Au_(19)Pt-E团簇的化学活性更强,而热力学稳定性更低.通过分析吸附能和电荷布居,讨论了肉桂醛(CAL)在3类Au_(19)Pt团簇上的9种吸附构型.计算结果表明,当CAL以C C双键平行吸附于Au_(19)Pt-V团簇的Pt原子上时,其吸附能最大,CAL向团簇转移电子数最多,吸附模型最稳定.在最稳定吸附模型基础上探究了CAL选择性加氢的3类反应(1,2-加成反应、3,4-加成反应和1,4-加成反应)的6条可能机理,通过基元反应的过渡态搜索,由反应热、反应能垒和构型的变化得到,CAL分子在Au_(19)Pt-V团簇上最有可能通过3,4-加成反应中的机理C进行,即活泼H原子优先与C3原子成键形成中间体MS3,另一个H原子与中间体加成形成C4—H键,再经过过渡态TS34而形成最终产物苯丙醛(HCAL).

关键词：密度泛函理论肉桂醛 Au19Pt团簇选择性加氢苯丙醛

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试论小学低段语文阅读教学策略

读写算 2021年第22期 115-116页

作者：钱梦丹杭州市富阳区大源镇中心小学

随着我国教育教学工作的不断改革与发展,小学语文课堂中阅读教学已成为现代教育领域高度重视的一项教学工作。腹有诗书气自华,应该培养学生从小养成热爱阅读的良好习惯,拓展学生的知识视野,从而提升小学生的阅读能力。在以往传统教学中... 详细信息

随着我国教育教学工作的不断改革与发展,小学语文课堂中阅读教学已成为现代教育领域高度重视的一项教学工作。腹有诗书气自华,应该培养学生从小养成热爱阅读的良好习惯,拓展学生的知识视野,从而提升小学生的阅读能力。在以往传统教学中,部分教师的思想观念还停留在"灌输式"教育中,在语文课堂上按照教材内容进行照本宣科,接触的知识面比较片面,忽视学生阅读能力的培养。因此,为了能够体现阅读教学的科学性、有效性、实用性,教师应该以当下新兴教学模式调动学生的积极性,进而有效提升小学语文阅读教学质量。基于此,本文主要对小学低段语文阅读教学的研究策略进行了深入分析,以期帮助学生实现更好的发展。

关键词：小学低段语文阅读教学研究策略

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发展学生英语思维品质，让阅读更有效

英语画刊(高中版) 2019年第36期 13-14页

作者：钱梦丹江苏省张家港市合兴小学

语言既是交流的工具,也是思维的工具。正如教育家杜威所言,"学习,就是要学会思维。"英语学科核心素养也明确地将培养学生们的思维品质作为教学的重要内容。然而,在实际的小学英语教学中,不少教师只关注到"交际"的教学,而忽略了"思维"的... 详细信息

语言既是交流的工具,也是思维的工具。正如教育家杜威所言,"学习,就是要学会思维。"英语学科核心素养也明确地将培养学生们的思维品质作为教学的重要内容。然而,在实际的小学英语教学中,不少教师只关注到"交际"的教学,而忽略了"思维"的教学,把教学的重心都放在如何教学生背单词、说句子、读课文,而忽视了学生们的思维过程,让学生们有一个自主发现、自主探索的学习体验。特别是在阅读教学中,很多教师还停留在浅层阅读的层面上,逐字逐句地进行讲解,破坏了语篇的整体性以及审美价值,不利于学生的思维发展。在实际的阅读教学中,我们要有效解读文

关键词：思维品质问题链引导学生阅读教学

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在自主阅读中亲近英语

文科爱好者(教育教学) 2019年第3期 179-180页

作者：钱梦丹江苏省张家港市合兴小学

新课程标准强调自主、合作、探究的学习方式。在深化课堂教学改革的要求下,教师要坚持自主阅读的教学模式,给学生更多自读自悟的阅读空间,充分关注他们的思维过程及情感变化,让学生在自主学习的过程中,亲近英语,感知英语,理解英语并创... 详细信息

新课程标准强调自主、合作、探究的学习方式。在深化课堂教学改革的要求下,教师要坚持自主阅读的教学模式,给学生更多自读自悟的阅读空间,充分关注他们的思维过程及情感变化,让学生在自主学习的过程中,亲近英语,感知英语,理解英语并创造性应用英语,最大限度地提高阅读课堂的教学实效。

关键词：小学英语阅读教学自主阅读

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找准问题支点，让英语教学走上高效的正轨

英语画刊(高中版) 2021年第29期 126-127页

作者：钱梦丹江苏省张家港市合兴小学

问题是课堂教学的重要支架,它不仅是教学传递的重要渠道,同时,还是激发思维活力,触发思维碰撞的关键媒介。所谓,问能启智,问能促学,我们在课堂教学设计时,首先要重审问题的教学意义,不能为了完成教学任务而发出提问,而要能够真正地启发...

问题是课堂教学的重要支架,它不仅是教学传递的重要渠道,同时,还是激发思维活力,触发思维碰撞的关键媒介。所谓,问能启智,问能促学,我们在课堂教学设计时,首先要重审问题的教学意义,不能为了完成教学任务而发出提问,而要能够真正地启发学生的思维,引导学生们开展有意义的学习探究,实现以问探路、以问促学,促进学生们学习行为的真正发生。也就是说,在小学英语教学中,我们要提高课堂教学效率,焕发课堂教学的活力与生机,就要充分发挥问题的力量,找准问题支点,让问题真正服务于教学,成为教师主导作用的直接体现,成为学生思维参与的阳关大道。

关键词：

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民间美术渗透幼儿生活的策略研究

考试周刊 2015年第88期 192-193页

作者：钱梦丹张家港市东莱幼儿园

民间美术是源于生活的。民间美术是我国传统文化中的一块艺术瑰宝,它具有丰富的文化蕴涵、鲜明的民族精神和独特的艺术审美意味,民间美术中所蕴含的教育价值更是现代游戏所不能比拟的。在大力弘扬民族文化教育的今天,教师可通过多种途... 详细信息

民间美术是源于生活的。民间美术是我国传统文化中的一块艺术瑰宝,它具有丰富的文化蕴涵、鲜明的民族精神和独特的艺术审美意味,民间美术中所蕴含的教育价值更是现代游戏所不能比拟的。在大力弘扬民族文化教育的今天,教师可通过多种途径和策略,有效地将民族、民间美术引入到幼儿教育之中,让幼儿从小接触,感受和学习我国的传统民间艺术。

关键词：民间艺术民间美术幼儿教育

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回归生活,带领幼儿走进民间体育游戏的乐园

教育界（高等教育） 2015年第5期 164-165页

作者：钱梦丹张家港市东莱幼儿园

民间体育游戏来源于生活.陶行知先生认为“生活教育是生活所原有、生活所自营、生活所必需的教育.”“教育的根本意义是生活之变化,生活无时不变即生活无时不含有教育的意义.”陶行知先生认为生活即教育,生活教育是以生活为中心的教育,... 详细信息

民间体育游戏来源于生活.陶行知先生认为“生活教育是生活所原有、生活所自营、生活所必需的教育.”“教育的根本意义是生活之变化,生活无时不变即生活无时不含有教育的意义.”陶行知先生认为生活即教育,生活教育是以生活为中心的教育,教育要通过生活才能发出力量而成为真正的教育.民间体育游戏内容丰富,思想独特,具有一定的教育性、随意性和娱乐性,它不受时间、空间、条件的限制,能随时随地拈来就玩,因此对幼儿有着独特的吸引力.我们教师应该带领幼儿走进民间体育游戏的乐园,让民间体育游戏走入幼儿的生活,让幼儿充分体验到民间体育游戏带来的快乐,让幼儿享受快乐的教育.

关键词：民间体育游戏生活教育幼儿