… rakennekaavasta on otettava huomioon myös molekyylien 3-ulotteinen konfiguraatio. Konfiguraation mallintamiseksi tarvitsemme sopivia tekniikoita, jotka voidaan tarjota graafimuunnoksella, kuten kohdassa 3 esitetään. Avaruudellisella konfiguraatiolla on keskeinen rooli monissa kemiallisissa reaktioissa. Molekyyliyksikön atomien järjestäytyminen avaruudessa erottaa toisistaan enantiomeerit, joilla on erilaiset kemialliset ominaisuudet. Ne haisevat ja maistuvat usein eri tavalla, ja ero niiden farmakologisen vaikutuksen suhteen voi olla vakava, koska ihmiskehon reseptorit ovat vuorovaikutuksessa vain lääkemolekyylien kanssa, joilla on oikea absoluuttinen kokoonpano. Kiraaliset molekyylit ovat toistensa peilikuvia, mutta niitä ei voi asettaa päällekkäin kääntämisen ja pyörimisen avulla. Kuvassa 5 on näytekiraalinen molekyyli: glyseraldehydi . Entantiomeerit L-glyseraldehydi ja D-glyseraldehydi toimivat kuten vasen ja oikea käsi, jotka ovat yhtä suuret lukuun ottamatta niiden järjestymistä 3-ulotteisessa avaruudessa. Siraalisuudella on merkitystä useissa sitruunahappokiertoon osallistuvissa molekyyleissä ja entsyymeissä. Isositraatti ja malaatti ovat kiraalisia molekyylejä, sitraatti on prokiraalinen eli muuttuisi kiraaliseksi , jos toinen kahdesta identtisestä ligandista (kiinnittynyt atomi tai ryhmä) korvautuu uudella substituentilla. Tällöin syntyy myös asymmetristä phe-nomenaa , kun sitraatti isomeroidaan akonitaasientsyymin avulla isositraatiksi, joita on tutkittu radiohiilen avulla yksittäisten atomien merkitsemiseksi . Isositraattia voidaan käsitellä D-isomeeriksi vain isositraattidehydrogenaasin avulla , kun taas L-isomeeri ei reagoi, tai voi jopa pysäyttää koko kiertokulun kiinnittymällä entsyymiin, mikä tapahtuu magnesiummetalliyhdisteen puuttuessa, kuten äskettäin havaittiin . Nämä esimerkit osoittavat, että metaboliareittien muodollisen esittämisen tulisi aina selviytyä stereokemiallisista näkökohdista. Kemiassa enantiomeerien erottamiselle on useita nimeämiskonventioita. Erityisesti on olemassa optisen aktiivisuuden, (+) tai (-), D/L – ja R/s-luokitusjärjestelmän mukainen luokitus. Kaikkia käytetään kemian erityisalueilla joko historiallisista tai käytännön syistä, mutta ne eivät ole suoraan muunnettavissa toisiinsa. Niinpä esimerkiksi positiivisen optisen aktiivisuuden (+) omaava molekyyli voi olla joko D tai L, eikä tämän määrittämiseen ole mitään yleistä sääntöä. D / L-konventio perustuu molekyylin liittämiseen glyseraldehydiin, joka on pienimpiä yleisesti käytettyjä kiraalisia molekyylejä. Rakennekaavoja kirjoitettaessa viivat kuvaavat sidoksia likimäärin piirustuksen tasossa; sidokset atomien yläpuolella taso on esitetty kiila (alkaen atomi tasossa piirustus kapeassa päässä kiila), ja sidokset atomien alapuolella taso on esitetty katkoviivat (KS.Kuva. 6). Seuraavassa jaksossa luodaan hypergraafinen lähestymistapa molekyylireaktioiden mallintamiseen, jossa tarkastellaan stereokemiallista konfiguraatiota vertaamalla molekyylejä D-glyseraldehydin rakenteeseen. Koska arvojärjestysjoukko = (n ) N ∈ N , an-merkitty hypergraafi (V, E, S, l ) koostuu joukosta V kärkipisteet, joukosta E reunat, funktio s : E → v ∗ asettaa jokaiselle reunalle jonon V : n kärkipisteitä ja reunamerkintäfunktion l: E → a siten , että jos Pituus ( s ( e )) = n, niin L ( e ) = A for a n: lle , ts.nimilappujen arvo määrää niiden solmujen lukumäärän, joihin reuna on kiinnitetty. Hypergraafien morfismi on funktiopari φ v: V 1 → V 2 ja φ E : E 1 → E 2, jotka säilyttävät solmujen merkinnät ja tehtävät, toisin sanoen l 2 GB φ E = L 1 ja φ ∗ v xxx s 1 = s 2 GHz φ e . Morfismin on siis kunnioitettava särmän edustamaa atomia ja myös sen kemiallista valenssia (sidosten määrää). Merkittyjä hypergrafeja voidaan pitää hierarkkisina kuvaajarakenteina. Kuten Löwe osoittaa, pushouts voidaan laskea elementwisely kaikille hierarkkisille kuvaajarakenteille ja siksi voidaan soveltaa standardin kuvaajamuunnos lähestymistapoja. Graafimuunnossääntö on injektiivisten hypergraafien L r morfismien span = ( L ←− K −→ R ), jota kutsutaan sääntömuutossäännöksi . Vasemmanpuoleinen L sisältää ne kohteet, joiden on oltava läsnä säännön soveltamiseksi, oikeanpuoleinen r ne, jotka ovat läsnä jälkeenpäin, ja liimauskäyrä K määrittää ”liimattavat kohteet”, ts., objektit, jotka luetaan sovelluksen aikana,mutta eivät kulu. p (o) suora muunnos G = ⇒ H annetaan DPO: n (double-pushout) kaaviossa o = o L , o K , o R, kuten alla on esitetty, jossa (1), (2) ovat työntöjä ja ylä-ja alaosa ovat sääntövälejä. Oletamme, että match o L on injective graph homomorfism. Jos emme ole kiinnostuneita muutoksen säännöstä ja kaaviosta, kirjoitamme G = ⇒ H tai vain G = ⇒ H . Käytämme hypergraafeja (V, E, s, l ) mallintamaan molekyylejä ja niiden reaktioita, preting hyperedges atomeina ja solmut sidoksina niiden välillä. Jono s (e), vertices tapaus reuna E ∈ E antaa erityistä järjestystä sidosten muille atomeille, koodaus myös niiden spatiaalinen kokoonpano, kuten näemme. …
