Matakuliah

Kimia Komputasi

- Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Deskripsi Mata Kuliah

Mata kuliah kimia komputasi membahas mengenai konsep dasar dalam kimia komputasi, prinsip dan dasar perhitungan dengan metode mekanika molekular dan mekanika kuantum (semi empiris dan ab initio), prinsip dasar dalam optimasi geometri dan perhitungan energi, serta desain senyawa baru berdasarkan hubungan kuantitatif struktur dan aktivitas (HKSA). Mata kuliah ini juga mengajarkan keterampilan untuk melakukan praktek perhitungan beberapa sifat fisika – kimia senyawa menggunakan software kimia komputasi.

CPL Program Studi pada MK

CPL-1 - Memiliki karakter yang baik, relijius, semangat nasionalisme dan jiwa entrepreneur dengan memperhatikan norma-etika serta nilai budaya dan kearifan lokal yang berlaku dalam segala aktivitas dan pekerjaan profesional (karakter yang baik / good character)

CPL-2 - Memiliki kemampuan komunikasi yang efektif dan kerjasama team dalam interaksi sosial dan pekerjaan (komunikasi dan Kerjasama team / transferable skill)

CPL-3 - Menguasai konsep teoritis tentang struktur, sifat, fungsi, perubahan, energi dan dinamika, identifikasi, pemisahan, karakterisasi, transformasi, dan sintesis bahan kimia mikromolekul serta terapannya

CPL-7 - Mampu menganalisis secara sistematis berbagai alternatif solusi di bidang identifikasi, analisis, isolasi, transformasi, dan sintesis bahan kimia yang tersedia

CPL-8 - Mampu memecahkan masalah IPTEKS di bidang kimia dengan penerapan teknologi yang relevan

CPL-9 - Mampu memanfaatkan Big Data, Internet of Things (IOT), Artificial Intelligence (AI) untuk pemecahan masalah dalam bidang Kimia.

CPMK

CPMK-1 - Mampu menunjukkan sikap religius, jujur, bertanggung jawab, disiplin dan menjunjung tinggi etika dalam perkuliahan dan kehidupan sehari-hari.

CPMK-2 - Mampu bekerja sama dan berkomunikasi secara efektif dalam perkuliahan dan melakukan perhitungan, pemodelan serta simulasi molekular

CPMK-3 - Mampu membuat laporan da n meng komunika sikan hasil praktek perhitungan, pemodelan dan simulasi molekul

CPMK-4 - Mampu berfikir logis, kritis, kreatif, dan inovatif dalam mengidentifikasi, menganalisis, dan memberikan solusi dalam melakukan perhitungan, pemodelan dan simulasi secara kimia komputasi.

CPMK-5 - Mampu menguasai konsep teoritis tentang prinsip dan dasar kimia komputasi, perhitungan dengan metode mekanika molekular dan mekanika kuantum (ab initio, semiempiris, dan Density Functional Theory), prinsip dasar dalam optimasi geometri dan perhitungan ener

CPMK-6 - Mampu menggunakan software kimia komputasi tertentu untuk melakukan perhitungan energi dan optimasi geometri, perhitungan sifat fisik dan kimia suatu sistim kimia, pemodelan dan analisis hubungan kuantitatif struktur dengan aktivitas senyawa (QSAR), serta

CPMK-7 - Mampu memecahkan berbagai permasalahan kimia melalui perhitungan, pemodelan dan simulasi molekul menggunakan teknologi/ software kimia komputasi.

CPMK-8 - Mampu mengolah data hasil perhitungan, pemodelan dan simulasi molekul menggunakan software pengolah data seperti Excell dan SPSS dan mampu menafsirkan hasil pengolahan data tersebut

CPMK-9 - Mampu menggunakan data dari Big Data seperti dari Protein Data Bank (PDB) untuk digunakan dalam docking molekular dalam memprediksi interaksi ligan dengan reseptor

CPMK-10 - Mampu menguasai konsep teoritis tentang prinsip dan dasar kimia komputasi, perhitungan dengan metode mekanika molekular dan mekanika kuantum (ab initio, semiempiris, dan Density Functional Theory), prinsip dasar dalam optimasi geometri dan perhitungan energi dan sifat fisika-kimia suatu senyawa, serta desain senyawa baru berdasarkan hubungan kuantitatif struktur dan aktivitas (HKSA), serta docking molekular ligan dan reseptor.

CPMK-11 - Mampu menggunakan software kimia komputasi tertentu dan data dari Big Data untuk melakukan perhitungan energi dan optimasi geometri, perhitungan sifat fisik dan kimia suatu sistim kimia, pemodelan dan analisis hubungan kuantitatif struktur dengan aktivitas senyawa (QSAR), serta pemodelan dan simulasi docking molekul ligan dan reseptor untuk memecahkan berbagai permasalahan kimia, serta mengolah data hasil perhitungan tersebut dan menafsirkannya

Aktivitas Pembelajaran

Pertemuan 1 - RPS

Minggu 1

Aktivitas ini dilengkapi 1 dokumen untuk mendukung pembelajaran.

Pertemuan 2 - konsep dasar kimia komputasi dan Ruang lingkup dalam pemodelan kimia komputasi

Minggu 2

Konsep Dasar dan ruang Lingkup Kimia
Komputasi
1. Pengertian kimia
komputasi dan pemodelan
molekul
2. Pemodelan dalam Kimia komputasi
2. Unsur-unsur dalam pemodelan molekul
3. Melakukan penelitian di bidang kimia
komputasi
4. Ruang lingkup pemodelan dalam kimia
komputasi
5. Sejarah Perkembangan Kimia Komputasi
6. Hubungan antara Eksperimen, Teori dan
Komputasi
7. Sistim Koordinat, Beberapa Software
dalam pemodelan komputasi.

Pertemuan 3 - prinsip dasar dan menganalisis kelebihan serta kekurangan metode masing masing perhitungan kimia komputasi

Minggu 3

Metode Perhitungan dalam Kimia
Komputasi
a. Mekanika Molekular (MM) - Pendekatan dalam MM - Energi rentangan (streching
energi) - Energi bengkokan (bending
energi) - Energi torsi (torsion energi) - Energi tak berikatan (non-bonded
energy) - Jenis medan gaya dalam MM

b. Mekanika Kuantum – Semi
empiris - Pendekatan dalam Semi empiris - Parameter dalam semiempiris - Jenis-Jenis metode semiempiris
(CNDO, INDO, MINDO, NDDO, MNDO, AM1, PM3)

c. Mekanika Kuantum - Ab Initio - Pendekatan dalam Ab initio dan
persamaan Schorodinger - Hartree-Fock. Teori Self-
Consistent Field (SCF) - Basis Set (Himpunan Basis) - Perhitungan energi dan sifat-sifat
kimia yang diturunkan dari fungsi
gelombang

d. Mekanika Kuantum – DFT - Pendekatan dalam DFT - Fungsi Korelasi (misal: LDA, GGA,
B3LYP)

e. Kelebihan serta kelemahan
masing-masing metode
metode perhitungan dalam
kimia komputasi

Pertemuan 4 - menggunakan software Hyperchem untuk pemodelan struktur dan perhitungan energi, optimasi geometri, dan sifat fisika-kimia suatu senyawa

Minggu 4

Pengenalan dan Praktek Penggunaan
Software Hyperchem
1. Kemampuan Hyperchem dalam
pemodelan molekul
2. Perhitungan dengan Hyperchem
(Perhitungan energi, Optimasi
geometri dan
3. perhitungan sifat fisika dan kimia suatu
senyawa)
4. Menafsirkan Hasil perhitungan dengan
Hyperchem

Pertemuan 5 - Penerapan komputasi pada uji Insilico obat

Minggu 5

Analisis Bioavalaibilitas, Farmakokinetik, dan ADMET

Pertemuan 6 - Praktek komputasi pada uji Insilico obat

Minggu 6

Aktivitas ini dilengkapi 1 dokumen untuk mendukung pembelajaran.

Pertemuan 7 - UTS

Minggu 7

Aktivitas pembelajaran untuk pertemuan ini belum tersedia.

Pertemuan 8 - Molecular Docking

Minggu 8

Penegnalan Molecular Docking

Pertemuan 9 - Praktek Molecular Docking

Minggu 9

Praktek Validasi Docking Menggunakan Metode Redocking

Pertemuan 10 - Praktek Molecular Docking

Minggu 10

Praktek Preparasi Protein

Pertemuan 11 - Praktek Molecular Docking

Minggu 11

Praktek Preparasi Ligan

Pertemuan 12 - Praktek Molecular Docking

Minggu 12

Aktivitas pembelajaran untuk pertemuan ini belum tersedia.

Pertemuan 13 - Praktek Molecular Docking

Minggu 13

Aktivitas pembelajaran untuk pertemuan ini belum tersedia.

Pertemuan 14 - Praktek Molecular Docking

Minggu 14

Aktivitas pembelajaran untuk pertemuan ini belum tersedia.

Pertemuan 15 - Penyusunan artikel

Minggu 15

Aktivitas pembelajaran untuk pertemuan ini belum tersedia.

Pertemuan 16 - UAS

Minggu 16

Aktivitas pembelajaran untuk pertemuan ini belum tersedia.