… fra strukturformelen må også den 3-dimensjonale konfigurasjonen av molekylene tas i betraktning. For å modellere konfigurasjonen trenger vi egnede teknikker som kan leveres av graftransformasjon som vist i Avsnitt 3. Romlig konfigurasjon spiller en nøkkelrolle i mange kjemiske reaksjoner. Arrangementet av atomer av en molekylær enhet i rommet skiller enantiomerer som har forskjellige kjemiske egenskaper. De lukter og smaker ofte annerledes, og forskjellen med hensyn til deres farmakologiske effekt kan være alvorlig, da reseptorer i menneskekroppen bare samhandler med stoffmolekyler som har riktig absolutt konfigurasjon. Chirale molekyler er speilbilder av hverandre, men kan ikke legges over ved oversettelse og rotasjon. Figur 5 viser et utvalg chiralt molekyl: glyceraldehyd . Entantiomerene L-glyceraldehyd og D-glyceraldehyd virker som venstre og høyre hånd, som er like bortsett fra deres arrangement i 3-dimensjonalt rom. Kiralitet spiller en rolle i flere av molekylene og enzymene som er involvert i sitronsyresyklusen. Isocitrat og malat er kirale molekyler, citrat er prochiral , dvs. vil bli kiralt hvis en av to identiske ligander (vedlagte atomer eller grupper) erstattes av en ny substituent. Dette resulterer også i asymmetrisk phe – nomena når citrat isomeriseres til isocitrat med enzymet aconitase, som har blitt utforsket ved hjelp av radiokarbon for å markere individuelle atomer . Isocitrat kan bare behandles Som En D-isomer ved isocitrat dehydrogenase, Mens L-isomeren ikke reagerer, eller kan til og med stoppe hele syklusen ved å begrense til enzymet, som skjer i fravær av magnesiummetallforbindelse, som nylig ble oppdaget . Disse eksemplene viser at en formell representasjon av metabolske veier alltid skal takle de stereokjemiske aspektene. I kjemi er det flere navnekonvensjoner for skillet mellom enantiomerer. Spesielt er det klassifiseringen i henhold til optisk aktivitet, ( + ) eller ( – ), D / L – og R/S-klassifiseringsordningen. Alle brukes i spesielle områder av kjemi for enten historiske eller praktiske grunner, men de er ikke direkte konvertible til hverandre. Så, for eksempel et molekyl med positiv optisk aktivitet ( + ) kan være Enten D eller L, og det er ingen generell regel for å bestemme dette. D / L-konvensjonen er basert på å knytte molekylet til glyceraldehyd, som er et av de minste vanlig brukte kirale molekylene. Når du skriver ned strukturelle formler, viser linjer bindinger omtrent i tegningens plan; bindinger til atomer over planet er vist med en kil (fra et atom i tegningens plan i den smale enden av kilen); og bindinger til atomer under planet er vist med stiplede linjer (Se Fig. 6). Vi vil etablere i neste avsnitt en hypergraph tilnærming til modell molekylære reaksjoner som vurderer stereokjemisk konfigurasjon ved å sammenligne molekylene til strukturen Av d-glyceraldehyd. Gitt et rangert sett med etiketter = (n) n ∈ N, en-merket hypergraph ( V, E, s, l ) består av et sett V av hjørner, et sett E av kanter, en funksjon s : E → V ∗ tilordning av hver kant en sekvens av hjørner I V og en kantmerkingsfunksjon l: Einois a slik at hvis lengden ( s ( e )) = n så l (e ) = A for En ∈ a n, dvs. rangeringen av etikettene bestemmer antall noder kanten er festet til. En morphism av hypergraphs er et par av funksjonene φ V : V 1 → V 2 og φ E : E 1 → E 2 bevare etiketter og oppgaver av noder, som er, l 2 ◦ φ E = l 1 og φ ∗ V ◦ s 1 = s 2 ◦ φ E . En morfisme må derfor respektere atomet representert av en kant og også dens kjemiske valens (antall bindinger). Merkede hypergraphs kan betraktes som hierarkiske grafstrukturer. Som Vist Ved Lö , kan pushouts beregnes elementwisely for alle hierarkiske grafstrukturer, og derfor kan standard graftransformasjonsmetoder brukes. En graftransformasjonsregel er et span av injektiv hypergraph l r morphisms p = (L ← – K – → R), kalt en regelspenn . Venstre Side l inneholder elementer som må være til stede for en anvendelse av regelen, høyre Side R de som er til stede etterpå, og liming grafen K angir «liming elementer», dvs., objektene som leses under påføring, men ikke forbrukes. p (o ) en direkte transformasjon G = ⇒ H er gitt ved et dobbel-pushout (DPO) diagram o = o l , o K , o R som vist nedenfor, hvor (1), (2) er pushouts og topp og bunn er regelspenn. Vi antar at kampen o L er en injektiv graf homomorfisme. Hvis vi ikke er interessert i regel Og omformingsdiagram, skriver vi ikke G = ⇒ H Eller Bare G = ⇒ H . Vi bruker hypergraphs ( V, E, s, l ) til å modellere molekyler og deres reaksjoner, inter – preting hyperedges som atomer og noder som bindinger mellom dem. Strengen s (e ) av toppunkter hendelsen til en kant e ∈ e gir den spesifikke rekkefølgen av bindingene til andre atomer, koding også deres romlige konfigurasjon, som vi vil se. …
