molekyylimekaniikka

Molekyylimekaniikka on laskennallinen menetelmä, jota käytetään ennustamaan molekyylien kolmiulotteisia rakenteita ja energioita. Se perustuu klassisen fysiikan periaatteisiin, joissa atomit kuvataan pisteinä ja atomien väliset sidokset jousina. Menetelmän ytimessä on potentiaalienergiapinta, joka kuvaa molekyylin energiatilaa sen eri konfiguraatioissa.

Tämä potentiaalienergiapinta koostuu useista termeistä, jotka kuvaavat erilaisia vuorovaikutuksia molekyylin sisällä. Näihin kuuluvat sidospituudet, sidoskulmat, kiertokulmat ja ei-sidosvuorovaikutukset, kuten van der Waalsin voimat ja sähköstaattiset vuorovaikutukset. Molekyylimekaniikan tavoitteena on löytää potentiaalienergiapinnan minimipiste, joka vastaa molekyylin stabiileinta rakennetta.

Sovelluksissa molekyylimekaniikkaa käytetään monilla aloilla, kuten lääkekehityksessä uusien lääkemolekyylien suunnitteluun, materiaalitieteessä uusien materiaalien ominaisuuksien ennustamiseen ja biokemiassa proteiinien ja muiden biomolekyylien rakenteen ja toiminnan tutkimiseen. Se on erityisen hyödyllinen suurten molekyylien tai suurten molekyylijoukkojen tutkimisessa, joissa kvanttimekaaniset laskelmat olisivat liian raskaita.

Vaikka molekyylimekaniikka on tehokas työkalu, sen tarkkuus riippuu käytetystä potentiaalikentästä. Potentiaalikentät ovat parametrisointeja, jotka perustuvat kokeellisiin tietoihin tai tarkempiin kvanttimekaanisiin laskelmiin. Eri potentiaalikentät soveltuvat paremmin erilaisille molekyylityypeille ja ilmiöille.